首先要提到的是安捷伦科技。虽然该公司一度认为PXI不是测试测量技术的未来趋势,但它在去年年底对该技术解决方案的供应商发起了两次收购(Acqiris和PXIT),并于2007年3月底宣布加入PXI联盟。同样值得注意的是,Tektronix公司在领先的示波器制造商NI公司的协助下,在其TDS1000B、TDS2000B和DPO4000系列数字存储示波器中采用了NI公司提供的交互式测量软件,帮助工程师在他们的PC上轻松连接和控制Tektronix仪器。此外,测试仪器供应商Jishili顺应潮流,于2006年12月推出了符合PXI标准的产品线。
以上案例表明,以软件为中心,配合模块化I/O硬件的方式逐渐成为测试测量仪器行业的一种趋势,这也是NI一直大力推广的虚拟仪器技术(VI)。"由此可见,倪三十年来所走的道路是正确的."NI中国区市场经理女士最近在上海与业界媒体见面时表示:“当NI提出‘虚拟仪器技术’的概念时,很多人认为它不可能成为主流技术。今天我们看到的是,VI不仅成为了测试测量行业的发展方向,很明显测试测量行业已经进入了仪器仪表2.0时代。”Instrumenation2.0借用了最近非常流行的web2.0的概念,两者都突出了用户对数据的控制和对定制的强烈需求。
在最短的时间内给产品添加尽可能多的新功能,似乎已经成为电子系统设计工程师目前面临的最大挑战。测试系统必须跟上被测产品技术的发展,但是被测系统的复杂性和测试时间的要求使得传统的测试技术越来越不能满足“过分”的测试要求。在传统的测量仪器技术下,工程师只有两种选择:要么为该产品开发专门的测试方案,要么使用通用的测试仪器。然而,专用系统价格昂贵,而通用仪器难以满足测试要求。
“兼容以上两种方案的优点,以软件为中心的系统开启了一个新时代。这种方法可以为设计和测试工程师创建他们自己的定制仪器系统提供最高效和最具成本效益的方式。”朱军说,“是仪器技术2.0。”
简单来,仪器技术2.0是相对于完全依靠硬件实现测试测量的1.0时代而言的:后一种方式,硬件本身及其分析功能由仪器供应商定义,用户实现定制化只是天方夜谭。即使仪器连接到PC上,传输的信息也是制造商定义的测试结果,用户无法获得测量的原始数据进行自定义分析。但是,2.0的方法完全不同。在获得实时原始数据后,工程师可以使用软件设计自己的用户界面,定制测量任务,以获得所需的分析结果。
以软件为核心,不代表硬件无足轻重。只有数据的高质量数字化和快速传输,才能在软件平台上真正实现精确分析的能力。模块化I/O硬件技术的快速发展为数据采集提供了可靠的保障,工程师可以使用通用模块化硬件构建测试系统。“与传统的仪器技术相比,仪器技术2.0赋予了他们更大的自主性和灵活性——在强大的应用软件平台上,通过选择符合要求的硬件,可以实现更多可扩展的测试功能。”朱军说。
朱军表示,仪器技术2.0包括以下基本要素:定制测试、实时数据传输、定制接口、模块化硬件以及仪器和PC之间的连接。
虚拟仪器技术的概念已被市场广泛认可和采用,而推动其进步的因素仍在发展。因此,虚拟仪器技术当然会不断有新的飞跃:硬件方面,数据转换器(ADC)、数据总线/总线架构、处理器技术缺一不可;在软件方面,LabVIEW图形化编程环境日益成为最流行的应用工具。
我们先来看ADC。过去,工程师需要设计自己的专用ASIC或现成的高性能ADC。但显然,对于出货量相对较小的测试测量行业来说,ASIC解决方案的成本更高。随着ADC不断进入越来越多的应用领域,半导体供应商在这项技术上取得了长足的进步。如今的ADC不仅能提供足够的性能,还能因量产而获得低成本的优势。
其次,总线技术。事实上,许多总线技术都存在“双高问题”——在提供高带宽的同时,延迟时间仍然很高。不幸的是,在大多数情况下,经常被忽略的延迟会对一些测试应用产生直接影响,影响总线节点之间的指令传输速度。另外,对各种公交车也有各种要求。比如千兆以太网传输速度很高,但每次改动都需要重写软件;GPIB没有这种麻烦,但是需要买控制器……等等。“这使得在带宽和延迟两方面性能都很优秀的PCI/PXI总线轻松胜出??它已被PC行业广泛采用,以显示这项技术的优越性。”朱军说。
多核处理器技术也是仪器技术发展的助推器。处理器作为应用软件的计算载体,已经成为下一代仪器技术的核心器件。AMD和Intel的竞争使得处理器性能依然沿着摩尔定律稳步前进。英特尔甚至宣布,它将在2011年推出80核处理器,这将能够提供万亿八进制计算性能。显然,处理器的未来是多核。
朱军指出,与1.0模式相比,仪器技术2.0模式对软件的要求非常高。为了全面整合上述硬件技术,一个强大的应用软件必须满足以下要求:提供强大的分析能力,包括内置的分析库核心与第三方软件工具之间的开发连接性;允许用户自由选择最适合自己需求的总线,以支持各种总线技术;为了充分利用多核处理器的优势??为了支持工程师高效地对多核处理器进行编程,有必要开发一种新的编译器来解决并行架构的开发挑战。