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PXI Express, PXIe

PXI Express, PXIe

O padrão PXI se tornou amplamente utilizado desde 1998, quando foi lançado.

O PXI encontrou muitas aplicações em campos que variam do teste automático à aquisição de dados. Nesses campos, tornou-se uma solução muito econômica e tecnicamente eficaz.

Um dos elementos-chave neste nível de aceitação generalizado é o fato de que o PXI usa o padrão PCI no painel traseiro de comunicação.

Com computadores, bem como a aquisição de dados e aplicativos automáticos de teste exigindo maiores níveis de transferência de dados, velocidades mais altas e recursos adicionais, o PXI evoluiu para o PXI Express, espelhando a mudança de PCI para PCI Express.

Para alcançar as melhorias, a PXISA, a organização que gerencia os padrões PXI, lançou o padrão PXI Express que é definido nas especificações PXI-5 (hardware) e PXI-6 (software).

PXI Express, vantagens do PXIe

O PXI Express oferece muitas vantagens em relação ao sistema PXI original. Como resultado, a maioria dos produtos PXI vendidos atualmente são habilitados para PXI Express.

O PXI Express apresenta muitas vantagens:

  • Maior largura de banda de dados: Usando PCI Express, tecnologia de backplane PXIe, o PXI Express aumenta a largura de banda PXI disponível de 132 MB / s para 8 GB / s. para uma melhoria de mais de 60X na largura de banda, mantendo a compatibilidade de software e hardware com módulos PXI
  • Compatibilidade: A compatibilidade de software e hardware é mantida com os módulos PXI. Isso permite que os módulos legados sejam usados ​​(dentro de sua capacidade) e permite uma migração progressiva de PXI para PXI Express
  • Sincronização: PXI Express, PXIe fornece recursos de sincronização significativamente aprimorados em relação ao PXI, permitindo oferecer níveis muito maiores de precisão em certas medições.

Desenvolvimento PXI Express

O desenvolvimento do PXI Express, PXIe foi impulsionado pelo desenvolvimento da especificação PCI Express. Ele foi lançado pela primeira vez em 2002 e levou até 2004 até que os slots PCI Express começaram a aparecer nos PCs convencionais. Muitas empresas, incluindo Intel, Dell, Microsoft e HP começaram a impulsionar a tecnologia.

A PXI se estabeleceu bem na indústria para aplicações, incluindo de teste, controle e aquisição de dados. A tecnologia PXI havia se estabelecido a tal ponto que, mesmo durante as recessões na indústria como um todo, a adoção do PXI continuou a ganhar impulso contra a tendência da indústria. Em 2004, o PXI atingiu um crescimento de mais de 40%.

O trabalho começou no PXI Express em maio de 2005, quando a PXI Systems Alliance (PXISA) começou a trabalhar na especificação PXI Express. Eles trabalharam com o PCI Industrial Manufacturers Group (PICMG) para garantir que a tecnologia PCI Express fosse integrada corretamente no painel traseiro do PXI Express, preservando a compatibilidade com a grande base instalada de sistemas PXI existentes. Eles tinham um prazo de conclusão de final de 2005 para a finalização da primeira liberação do documento.

PXI Express PXIe básico

PXI Express, a tecnologia PXIe aproveita as vantagens das melhorias introduzidas na plataforma PCI Express.

Uma das mudanças e melhorias mais notáveis ​​é a introdução de sua topologia de barramento ponto a ponto. O barramento compartilhado usado no PCI foi substituído por um switch compartilhado que fornece a cada dispositivo acesso direto ao barramento.

No sistema antigo, a largura de banda do barramento era dividida entre todos os dispositivos no barramento, mas agora cada dispositivo tem seu próprio pipeline de dados, aumentando consideravelmente a taxa de dados alcançável.

Os dados são enviados em série pelo barramento em pacotes. Isso é feito por meio de pares de sinais de transmissão e recepção chamados de pistas. Essas pistas permitem largura de banda de 250 MB / s por direção, por pista.

Várias faixas podem ser agrupadas em uma variedade de formatos diferentes: larguras de faixa x1, x2, x4, x8, x12, x16 e x32, aumentando assim a largura de banda para o slot. Esse aumento na largura de banda de dados permite que a necessidade de memória on-board seja minimizada, ao mesmo tempo em que fornece um fluxo de dados muito mais rápido.

A fim de preservar a compatibilidade com os módulos PXI, o PXI Express especifica slots híbridos PXI Express para fornecer sinais para os formatos PCI e PCI Express.

As linhas elétricas PCI Express conectam o controlador de slot do sistema aos slots híbridos do backplane e, como resultado, o PXI Express é capaz de fornecer um caminho de alta largura de banda do controlador para os slots do backplane. Para conseguir isso, ele usa uma ponte PCI Express para PCI de baixo custo, de modo que o PXI Express é capaz de fornecer sinalização PCI para todos os slots PXI e PXI Express para garantir a compatibilidade com os módulos PXI no painel traseiro.

Tempo e sincronização

Além do aumento na velocidade, um dos principais avanços no PXIe é a introdução de um esquema de temporização e sincronização muito superior. Com o aumento das velocidades dos circuitos, surgiu a necessidade de formas muito melhores de sincronização e tempo para permitir testes que exigem sincronização ou tempo estreitos para serem executados.

Para conseguir isso, o PXI Express, PXIe retém os recursos originais de temporização e sincronização do PXI para compatibilidade com versões anteriores. Ele também adiciona novos recursos.

A chave para isso é o uso dos conectores diferenciais existentes e a implementação de um sistema de relógio diferencial que fornece menor latência, bem como maior imunidade a ruídos e velocidades mais altas.

Como resultado, o PXI Express fornece os recursos adicionais de temporização e sincronização de um relógio de sistema diferencial, sinalização diferencial e gatilhos estrela diferenciais.

PXI Express, PXIe é capaz de fornecer benefícios significativos, mantendo a compatibilidade com módulos PXI mais antigos. Como resultado, o PXI Express agora é padrão em toda a indústria, permitindo que seu desempenho seja utilizado em praticamente todos os aplicativos.


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