在本文介绍的所有仪器总线中,PCI和PCI Express的带宽和延迟性能最为出色。PCI带宽为132 MB/s,由总线上的所有设备共享。PCI延迟性能非常出色,以700 ns为基准,而以太网延迟为1 ms。PCI总线基于寄存器进行通信。与本文提到的其他总线不同,PCI不能连接外部仪器。它是一种用于PC插入卡和模块化仪器系统(如PXI)的内部PC总线,因此无法直接测量通信距离。尽管如此,当连接到PXI系统时,使用NI光纤MXI接口,PCI总线可以延长至200 m。因为PCI连接位于计算机内部,我们可以认为,连接器的可靠性受其所在PC的稳定性和耐用性限制。
PXI模块化仪器系统基于PCI信号构建,通过高性能背板连接器和多个螺栓端子增强了连接性,保持连接到位。在插入PCI或PXI模块后启动,Windows就会自动检测并安装模块的驱动程序。通常,PCI仪器的成本较低,因为它们依赖于托管它们的PC的电源、处理器、显示器和存储器运行,而不是将以上硬件并入仪器本身中。
04 PCI Express
PCI Express和PCI类似,是PCI标准的最新版本。因此,前文对PCI的大部分评价也适用于PCI Express。
PCI和PCI Express性能的主要区别在于PCI Express具有更高的带宽,并为每个设备提供专用带宽。在本指南涵盖的所有总线中,只有PCI Express为总线上的每个外设提供专用带宽。而对于GPIB、USB和LAN,带宽均由所连接的外设共享。数据通过点对点连接传输,这些连接称为通道,第1代链路每个方向的传输速率为250 MB/s。每个PCI Express链路可以由多个通道组成,因此PCI Express总线的带宽取决于其在插槽和设备中的实现方式。x1链路(单个通道)、x4链路和x16链路分别提供250 MB/s、1 GB/s和4 GB/s的专用带宽。
PCI Express实现了软件向后兼容性,意味着迁移到PCI Express标准的用户可以保留其采用PCI时进行的软件投资。PCI Express也可通过外部电缆进行扩展。高速的内部PC总线专为快速通信而设计。因此,PCI Express是需要高带宽的高性能数据密集型系统的不二之选,也是集成和同步多种类型仪器的理想选择。
总线性能对比
上图即是考虑总线的技术优点时,针对带宽和延迟这两个最重要特性的对比。此外,更多关于选择测试和测量仪器的基础知识无法一一列举,请下载最新版《仪器选择指南》白皮书进行完整查阅~