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PXI Express, PXIe

PXI Express, PXIe

La norme PXI est devenue largement utilisée dans les années qui ont suivi son lancement en 1998.

PXI a trouvé de nombreuses applications dans des domaines allant du test automatique à l'acquisition de données. Dans ces domaines, il est devenu une solution très rentable et techniquement efficace.

L'un des éléments clés de ce niveau d'acceptation généralisé est le fait que PXI utilise la norme PCI dans le fond de panier de communication.

Avec les ordinateurs ainsi que l'acquisition de données et les applications automatiques de test nécessitant des niveaux plus élevés de transfert de données, des vitesses plus élevées et des installations supplémentaires, PXI a évolué vers PXI Express, reflétant le changement de PCI à PCI Express.

Pour réaliser ces améliorations, le PXISA, l'organisation qui gère les normes PXI, a publié le standard PXI Express qui est défini dans les spécifications PXI-5 (matériel) et PXI-6 (logiciel).

Avantages PXI Express, PXIe

PXI Express offre de nombreux avantages par rapport au système PXI d'origine. En conséquence, la plupart des produits PXI vendus ces jours-ci sont compatibles PXI Express.

PXI Express présente de nombreux avantages:

  • Augmentation de la bande passante de données: En utilisant la technologie de fond de panier PCI Express, PXIe, PXI Express augmente la bande passante PXI disponible de 132 Mo / s à 8 Go / s. pour une amélioration de plus de 60 fois de la bande passante tout en maintenant la compatibilité logicielle et matérielle avec les modules PXI
  • Compatibilité: La compatibilité logicielle et matérielle est maintenue avec les modules PXI. Cela permet d'utiliser des modules hérités (dans la limite de leurs capacités) et permet une migration progressive de PXI vers PXI Express
  • Synchronisation: PXI Express, PXIe offre des capacités de synchronisation considérablement améliorées sur PXI, ce qui lui permet de fournir des niveaux de précision bien supérieurs pour certaines mesures.

Développement PXI Express

Le développement de PXI Express, PXIe a été alimenté par le développement de la spécification PCI Express. Cela a été publié pour la première fois en 2002 et il a fallu attendre 2004 pour que les slots PCI Express commencent à apparaître sur les PC grand public. De nombreuses entreprises, notamment Intel, Dell, Microsoft et HP, ont commencé à piloter la technologie.

PXI s'était bien établi dans l'industrie pour des applications telles que les tests, le contrôle et l'acquisition de données. La technologie PXI s'était imposée dans la mesure où même pendant les ralentissements de l'industrie dans son ensemble, l'adoption du PXI continuait de prendre de l'ampleur face à la tendance de l'industrie. En 2004, PXI a réalisé une croissance de plus de 40%.

Les travaux ont commencé sur PXI Express en mai 2005 lorsque la PXI Systems Alliance (PXISA) a commencé à travailler sur la spécification PXI Express. Ils ont travaillé avec le PCI Industrial Manufacturers Group (PICMG) pour s'assurer que la technologie PCI Express était correctement intégrée dans le fond de panier PXI Express tout en préservant la compatibilité avec la grande base installée de systèmes PXI existants. Ils avaient une date limite pour l'achèvement de 2005 pour l'achèvement de la première version du document.

Principes de base de PXI Express PXIe

PXI Express, la technologie PXIe tire parti des améliorations apportées à la plate-forme PCI Express.

L'un des changements et améliorations les plus notables est l'introduction de sa topologie de bus point à point. Le bus partagé utilisé dans PCI a été remplacé par un commutateur partagé qui fournit à chaque périphérique un accès direct au bus.

Sous l'ancien système, la bande passante du bus était divisée entre tous les périphériques sur le bus, mais maintenant chaque périphérique a son propre pipeline de données, augmentant ainsi considérablement le débit de données réalisable.

Les données sont envoyées en série sur le bus par paquets. Ceci est fait par des paires de signaux d'émission et de réception appelés voies. Ces voies permettent une bande passante de 250 Mo / s par direction et par voie.

Plusieurs voies peuvent être regroupées dans une variété de formats différents: largeurs de voie x1, x2, x4, x8, x12, x16 et x32, augmentant ainsi la bande passante vers l'emplacement. Cette augmentation de la bande passante de données permet de minimiser le besoin de mémoire embarquée tout en permettant un flux de données beaucoup plus rapide.

Afin de préserver la compatibilité descendante avec les modules PXI, PXI Express spécifie les slots hybrides PXI Express pour fournir des signaux pour les formats PCI et PCI Express.

Les lignes électriques PCI Express connectent le contrôleur d'emplacement système aux emplacements hybrides du fond de panier et, par conséquent, PXI Express est capable de fournir un chemin à bande passante élevée entre le contrôleur et les emplacements de fond de panier. Pour ce faire, il utilise un pont PCI Express vers PCI peu coûteux, de sorte que PXI Express est capable de fournir une signalisation PCI à tous les emplacements PXI et PXI Express pour assurer la compatibilité avec les modules PXI sur le fond de panier.

Timing et synchronisation

Outre l'augmentation de la vitesse, l'une des principales avancées de PXIe est l'introduction d'un schéma de synchronisation et de synchronisation bien supérieur. Avec l'augmentation de la vitesse des circuits, le besoin s'est fait sentir de bien meilleures formes de synchronisation et de cadencement pour permettre des tests nécessitant une synchronisation ou un minutage serré pour être performants.

Pour ce faire, PXI Express, PXIe conserve les caractéristiques de synchronisation et de synchronisation d'origine de PXI pour une compatibilité ascendante. Il ajoute également de nouvelles fonctionnalités.

La clé pour cela est l'utilisation des connecteurs différentiels existants et la mise en œuvre d'un système d'horloge différentielle qui offre une latence plus faible ainsi qu'une plus grande immunité au bruit et des vitesses plus élevées.

En conséquence, PXI Express fournit les fonctionnalités de synchronisation et de synchronisation supplémentaires d'une horloge système différentielle, d'une signalisation différentielle et de déclencheurs différentiels en étoile.

PXI Express, PXIe est capable de fournir des avantages significatifs, tout en conservant sa compatibilité avec les anciens modules PXI. En conséquence, PXI Express est désormais standard dans tout le secteur, ce qui permet d'utiliser ses performances dans pratiquement toutes les applications.


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