– Intel och andra företag har utvecklat databussen PCI Express för att öka bandbredden mellan processorn och minnet. De har gjort det för att förbättra grafiken i dataspel och vi drar nytta av det, säger Tim Dehne som är chef för forskning och utveckling på National Instruments.

– För oss öppnar det nya möjligheter för virtuella instrument, bland annat för analys av IF-signaler i radiosystem, digital bildbehandling, bitfelstest och test av snabba seriebussar.

I NI:s version används PCI Express liksom den äldre PCI-bussen som ryggrad PXI-standarden. PXI står som bekant för PCI Extensions for Instrumentation och har stadigt vunnit mark sedan standarden introducerade 1997.

– PXI är det snabbast växande segmentet inom test- och mät enligt Frost & Sullivan. Det växer med 25 procent per år åtminstone fram till år 2010, säger Tim Dehne.

Frost & Sullivan spår också att det kommer att säljas ungefär 10 000 PXI-system i år, en siffra som förväntas växa till lite drygt 30 000 år 2011. Idag finns det runt 1200 PXI-produkter från National Instruments och andra företag. Även den siffran ökar om än i lägre takt.

– När vi nu går från PXI till PXI Express ökar bandbredden med 45 gånger upp till 6 Gbyte/s, säger Tim Dehne.
De produkter som hittills lanserats klarar dock maximalt 1 Gbyte/s.

Förutom bandbredden lyfter Tim Dehne gärna fram den korta fördröjningen (latency).

– Både PCI och PCI Express har en fördröjning som är mindre än en mikrosekund. Jämför det med USB som har cirka 100 mikrosekunders fördröjning eller med Ethernet som ligger runt en millisekund.
Den sista kommentaren är riktad mot LXI, den nya Ethernetbaserade instrumentstandarden som drivs av bland annat Agilent och som ofta framhålls som framtidens instrumentbuss.

Rent praktiskt kan den större bandbredden i PXI Express användas för att strömma data direkt från datainsamlingskortet till en pc utan att använda ett buffertminne. På samma sätt kan data strömmas från ett PXI-kort till ett annat för bearbetning. I båda fallen minskar behovet av minne vilket sänker kostnaden.

I april kom de första produkterna, ett chassi och två styrkort, nu utökas sortimentet med bland annat datainsamlingskort, fyra nya styrkort baserade på Intelprocessorer med dubbla kärnor liksom FPGA-kort. Dessutom börjar det också dyka upp produkter från andra företag än NI.

Datainsamlingskorten PXIe-6251/6259 ingår i NI:s M-serie och har 16 respektive 32 analoga ingångar som samplas med 16 bitar och hastighet på maximalt 1,25 MSa/s. Det finns upp till fyra analoga utgångar, även de med 16 bitar, som klockas med 2,8 MHz. Vidare finns upp till 24 respektive 46 digitala in- och utgångar som hanterar upp till 10 MHz. Korten kan skicka och ta emot data över PXI-bussen med en maximal bandbredd på 250 MHz.

Med de nya styrkorten kan man direkt styra ett PXI Expressystem från en dator om den har en kortplats för PCI-Express som klarar fyra kanaler om 256 Mbyte/s, även kallat 4x. I praktiken ger det en användbar bandbredd på 798 Mbyte/s för ett PXI Expressystem men det går också att styra två system från samma dator och då ökar bandbredden till 832 Mbyte/s.

Styrkorten har Pentiumprocessorer med dubbla kärnor och värstingmodellen klockas med 3 GHz.

Ett exempel på nya produkter från andra företag än NI är Expresslite CY2 Development Kit från PLDApplications (PLD). Det är ett FPGA-bestyckat PCI-Expresskort som precis som andra PCI Expresskort går att använda i PXI-chassin. FPGA-kortet kan bland annat användas för att bearbeta insamlade data i realtid och därmed minska behovet av minne i PXI-systemet liksom bandbredden till pc:n.

Kortet är bestyckat med en FPGA från Altera. I standardutförandet är det EP2C50, en Cyclone II med 50k logikelement, 595 kRAM och 450 I/O-pinnar. Det finns gott om plats på kortet för att addera dotterkort med olika typer av analoga eller digitala utgångar.