当前处理器架构已从以往单核心进入多核心处理器阶段,多核心处理器可协助测试、控制,与设计工程师,建立更高效能的系统并解决复杂的问题。不过多核心处理器也随之带来新的软件挑战,如何有效利用并发挥多核心硬件资源的优点,正是量测厂商提供给不同应用领域业者的开发利器。

图为美商国家仪器(NI)营销部技术经理吴维翰。(Source:HDC)
图为美商国家仪器(NI)营销部技术经理吴维翰。(Source:HDC)

美商国家仪器(NI)营销部技术经理吴维翰表示,处理器效能从以往的单核心发展到目前的双核心进入未来的多核心,作业软件效能并没有实时地顺应彰显其系统功效,而量测工程师也需要平台媒介去有效发挥多核心处理器的优点。虚拟仪控架构及其技术,便可透过单一的多核心处理硬件,同时执行多组操作系统,进一步能建构高效率的应用系统环境。

NI的虚拟仪控解决方案,打破以往测试系统软硬件搭配协调性不足的窠臼,以LabVIEW图形化设计平台为核心,搭配一张张可插拔的模块化量测仪器,结合以PC为基础的量测自动化平台,提供分析、撷取和呈现这三大功能,兼顾速度和精度,因应各种不同的量测应用环境,不仅符合既有量测规格规范,更可符合在严苛环境下依旧稳定运作的工规要求。

吴维瀚进一步说明指出,LabVIEW本身即为平行的图形化程序设计架构,图形化环境可把以往封闭繁琐的程序语言环境,转换成图形化环境,能让工程师更能准确识别程序代码的平行区段,并简化程序撰写流程。LabVIEW的视觉开发模块并包含图像处理功能,可自动跨多重核心分配数据集。LabVIEW可让工程师完全利用多核心处理器优点,仅需单一平台即可使用多核心处理器提升测试与控制系统的输出效能。透过LabVIEW,工程师可将重要关键程序的执行作业分配给独立核心处理器,其他网络沟通的程序则交付给另外的核心,新款的LabVIEW可跨多组处理器自动分配多核心资源,以提升处理程序的执行速度。另外LabVIEW平台所内建的多线程功能,可自动分配时绪(thread)至不同核心执行,便可以优化的多核心功能提升运算效能,让工程师提升量测数据的总数,解决进阶控制应用的难题。

在各种应用环境,LabVIEW能够有效提升多核心处理器执行效能。例如控制系统工程师可重整LabVIEW程序图的新功能,透过LabVIEW的直觉式数据流式图,并使用LabVIEW FPGA模块搭配NI CompactRIO的FPGA架构硬件,将客制化量测与控制系统进一步客制化,提升如半导体检验与进阶机器控制的应用效能。LzbVIEW系统仿真功能、相关软件和开发工具可协助工程师减少FPGA程序编辑时间,快速建立客制化系统组件,并重复使用程序代码于新硬件当中。LabVIEW还可进一步缩短FPGA架构的开发时间,让工程师不需个别变更行FPGA,即可直接进行CompactRIO可程序化自动控制器(PAC)的程序设计作业。此外,LabVIEW多核心技术能有效应用在控制天文大型望远镜面项目,藉由图形化显示、用8循环核心执行、诠释、收敛相关程序,呈现984个六角形镜面角度倾斜补偿的复杂数学运算结果,进一步满足完全控制镜面水平的技术要求。