PXI和PXI Express的比较

PXI和PXI Express的比较

PXI

PXI在背板上使用PCI接口，其中大多数模块工作在33MHz和32位宽，以提供足以满足其预期应用的BW。插槽只有三种类型：

• 系统插槽，用于接受控制器或控制器的远程接口。
• 星形触发器插槽，可以接受外围模块或星形触发器控制器，驱动使用星形触发器功能的模块。星型触发器插槽可以用作普通的外围插槽。因为所使用的触发模型通常是基于IVI（软件）的，所以在PXI交换模块上使用触发系统并不常见。
• 外围插槽，可接受任何外围PXI模块。

背板在模块之间共享，并与该总线上的设备显示为一组总线编号（对应于PCI总线的每个段），通常从15向下编号。特定总线编号中的所有设备共享相同的32位PCI总线段。该标准将总线数限制为256。

PXI Express

PXI Express（PXIe）机箱使用PCI Express串行接口从其系统插槽连接到外围设备。系统插槽与PXI不兼容，因此需要使用具有足够数量PCIe连接的控制器或PCIe接口来支持外围设备。串行接口的使用改善了外设的可用BW，因为原则上它不是共享BW——每个外设获得一个或多个串行速率为2.5Gb / s（GEN1）的串行连接。由于PCIe是点对点连接系统，因此每个连接都被定义为总线编号和设备0（该插槽上不显示其他设备）。与PCI一样，它有256个总线限制。因此，最大模块数低于PXI。

使用PXI Express并不能保证有更快的系统速度，最常见的系统速度瓶颈与背板速度无关，但在接收或传输大量数据的模块上可以看到它的速度优势。

PXI Express机械和电气接口与PXI不同。为了充分利用快速PCI Express通道，机箱通常包含了PXI和PXI Express插槽（混合机箱）的混合。 因此，机箱可以详细说明许多插槽类型。通常，插槽定义为：

• 控制器插槽。 只接受专为PXIe和混合动力底盘设计的控制器。
• PXI Express插槽。只接受只有相对较少的类型可用的PXI Express模块。
• 混合插槽。它们可以接受PXI Express或PXI模块，它有两组连接器，但第二个PXI连接器缩短了，以便安装PXIe连接器。所有Pickering交换模块均与Hybrid插槽兼容。
• 传统插槽，它只接受PXI模块。
• 触发插槽，它只能由被设计来用于填充该插槽的模块占用，因此不适用于“普通”外围模块。 由于这个原因，某些机箱不包括定时插槽。

PXI Express机箱在每个通道中支持的PCIe通道数上也各不相同。这对用户来说是透明的，但对于高速应用程序，在确保某些PXIe插槽具有大量PCIe通道方面有相当大的优点，因为这也是指定支持PCIe的机箱的主要原因。

还存在其他电气差异，特别是电源上不同。 PXI Express缺少5V和-12 V电源。5V电源是一个特殊的问题，因为最常用的继电器具有5V线圈——并且是分配通道中存储的部件，因此最容易获得服务支持。

绝大多数外围设备是PXI而不是PXI Express。

总线枚举

PCI和PCIe使用相同的基本过程来“发现”基于这两个标准的PXI（e）模块。 PCI（e）模块由总线编号和设备编号标识 在PCI中，总线上最多可以有16个设备（实际上是PXI 8设备，包括每端的桥接器），表示总线段的总线号以及该总线段上各个模块的设备。在PCIe中，情况略有不同，因为它是一个点对点系统（而不是像PCI这样的多点系统），每个模块都有自己的总线编号。在这两种情况下，PCI都限制为256条总线，它必须包括控制器内部的总线以及与之相关的任何桥接器或虚拟总线。因此，对于PCIe，可连接的理论最大模块数量相当于PCI，但与典型单机箱中的总线数量相比仍然相当大。

某些PC似乎也存在与枚举长链总线连接相关的BIOS问题，因此PXIe机箱供应商可能会强烈建议使用经过测试的嵌入式或远程控制器，并提供这些型号的列表。假设因为某个控制器模型来自特定制造商，那么该制造商的所有控制器都能正常工作，这是不安全的，肯定不是这样的。该问题似乎是由于PC通常不期望大量的PCIe总线数量，并且支持大型总线数量与用户对快速启动时间的需求之间相互冲突。

总结

一般来说，Pickering的建议如下：

• 如果您真的需要背板速度优势，例如用来支持频繁的大文件传输或连续的高速数据流（如视频），请使用PXI Express。如果您的应用程序主要是切换，请避免使用PXI Express，您不太可能填满PXI Express插槽，并且开关产品不会从较高的PXIe背板速度中受益。继电器速度不会因具有高速背板而改变。
• 不要认为转换到PXI Express会加速您的系统，数据密集型应用程序的速度通常受到限制——PC处理器被要求管理其所有任务，以及其与操作系统和驱动程序处理相关的延迟问题。 在大多数PXI系统上，处理器功能对命令执行时间有直接影响，特别是对于基于Windows的系统，操作系统中的延迟或时序不确定性会造成延迟。
• 请记住，支持PXI Express的产品范围和供应商数量比PXI要窄得多。PXI Express通常也更昂贵，部分原因是缺乏竞争，同时也因为提供混合插槽的成本更高。
• 如果您确实需要一些PXIe插槽，请选择一个主要是或专门是混合式PXI插槽的机箱，以便可以安装任何一种类型的机箱。 避免使用仅限PXIe插槽的机箱，可最大限度地提高您使用机箱的机会。确保机箱与关键插槽之间具有适当数量的PCIe通道，并仔细选择嵌入式系统控制器或远程接口，以确保其具有足够的带宽来支持所需的操作速度并正确管理总线枚举。请记住，在PXIe或混合机箱中，您必须选择一个PXIe控制器。还应注意，由于其复杂性，混合动力机箱的制造成本将高于同等的PXI机箱。