赛灵思FPGA助力NI PXI模组仪器实现高效率 半导体, 仪器, 国家, 技术, 经理

美商国家仪器(NI)行销经理郭皇志表示，尽管过去PXI模组仪器已有导入FPGA元件，但当时受限于软体程式与FPGA逻辑密度的限制，导入该元件的主要目的仅是协助CPU做前端讯号的处理，尚无法提供客户自由编程的功能。然而，经产业界长期戮力研发后，现今软体程式与FPGA制程技术皆已双双到位，从而使PXI模组量测作业时间的效率更上层楼。郭皇志进一步指出，由于半导体制程的进步使得FPGA在相同尺寸面积可容纳更多的电晶体，因此运算效能也随之提升；而编写程式工具的部分则已有LabVIEW FPGA软体的支援，透过易于操作的图形化介面，可让即使不熟悉FPGA专用编写语言--VHDL的设计人员，也能透过该软体快速定义测试参数，轻松完成客制化电路设计，让测试作业更有效率。
事实上，为了满足诸如长程演进计画(LTE)或802.11ac等RF测试需求，美商国家仪器FlexRIO FPGA模组已搭载赛灵思(Xilinx)Virtex-5 FPGA，并内建最多128MB双倍数据动态随机存取记忆体(DDR2 DRAM)。此一新架构使用LabVIEW FPGA中的单循环时脉回路功能，可让PXI模组仪器高效率执行作业。而使用者若想使用此一功能，则必须最佳化LabVIEW FPGA程式码，以符合Virtex-5 FPGA的需求，让每时脉循环可执行更多作业。
除了在PXI模组中导入FPGA可增强CPU运算效能外，透过PXImc的标准亦可达到相同目的。郭皇志指出，PXImc是透过串连的方式连接多台不同的PXI系统或在单一系统中整合多颗中央处理器(CPU)，以处理更复杂的丛集运算。透过PXImc架构，可在单一PXI系统中整合多处理器，使系统中的多个处理器之间相互通讯；也可在单一PXI机架中整合多控制器，让多部PXI系统之间彼此控制。
然而，PXImc的标准虽然早已被提出，但由于目前市场上对如此高运算效能的需求并不明显，故应用状况仍不普遍。
根据Frost & Sullivan调查报告显示，PXI市场将以18.1%的年复合成长率迅速成长，预计将在2017年达到超过10亿美元的产值。未来透过采用新一代的PXI架构结合先进的多核心CPU与FPGA等元件，可望协助客户以低成本的现有技术解决复杂的RF测试挑战，进一步提升测试效率，加速终端产品上市时程。而美商国家仪器的LabVIEW软体则将提供更多客制化的功能，协助测试人员提高量测效率，并从而为产品创造出差异化优势。