虛擬儀器技術(shù)的進(jìn)展及如何提升并行處理能力
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現有的PCI總線(xiàn)的數據傳達吞吐率可以高達132兆/秒，這個(gè)相比其他總線(xiàn)已經(jīng)屬于相當高了，并且還具有最低的延時(shí)(圖3)。然而它是一個(gè)共享資源的總線(xiàn)，也就是說(shuō)，當多個(gè)設備同時(shí)在總線(xiàn)上傳輸數據時(shí)，每個(gè)設備可享受的帶寬會(huì )成比例地降低。隨著(zhù)I/O速度和應用要求的提高，這樣的架構成為了瓶頸。而新一代的PCI Express技術(shù)，它運用了點(diǎn)對點(diǎn)總線(xiàn)的拓撲架構，使每個(gè)儀器可以通過(guò)獨立的通道向處理器傳輸數據，明顯地改善了傳輸數據的帶寬，對內存的需求最少，并加快了數據流的傳輸(圖4)。
圖3：總線(xiàn)帶寬與延時(shí)比較
圖4：PCI與PCI Express總線(xiàn)對比
圖5：PXI Express機箱
總言之，PCI Express技術(shù)的誕生使得虛擬儀器技術(shù)可以實(shí)現對于數據吞吐率有高要求的應用，例如汽車(chē)碰撞測試的高速圖像采集或高速數字I/O應用等等。
圖6：處理器速度的發(fā)展趨勢
PCI Express技術(shù)提高了總線(xiàn)帶寬和數據吞吐率，使得工程師可以獲得原始數據，并通過(guò)專(zhuān)業(yè)的分析工具拿到可靠的測試結果。不過(guò)近年的數據量快速增長(cháng)，導致對這些數據進(jìn)行處理和分析成為擺在工程師們面前的又一個(gè)問(wèn)題。
多核處理器技術(shù)能夠提高傳統的測試算法的運行速度，Intel已經(jīng)許諾了在2011年會(huì )推出80個(gè)芯核的CPU。但是不同于以往的單核，為了實(shí)現性能的提高，開(kāi)發(fā)人員需要在應用軟件里配置線(xiàn)程。從圖7中可以看到，即使是在四核的處理器上，如果其應用只是單線(xiàn)程的話(huà)，操作系統仍舊會(huì )將所有的任務(wù)分配到其中的一個(gè)核上運行?？梢?jiàn)，為了實(shí)現在多核處理器上程序性能的提升，就必須將你的應用程序分成多個(gè)線(xiàn)程，再由OS協(xié)調分配在不同的核上運行，這樣才能最大限度的利用多核處理器并行的優(yōu)勢來(lái)提升性能。
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