Construindo Sistemas de Gravação e Reprodução de Dados de Áudio, Vídeo e GPS com a Plataforma PXI

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1 Construindo Sistemas de Gravação e Reprodução de Dados de Áudio, Vídeo e GPS com a Plataforma PXI André Oliveira Engenheiro de Vendas Bruno César Engenheiro de Sistemas 1

2 Denominador Comum em Sistemas de Vídeo, Áudio e GPS? Grande Volume de Dados Necessidade de armazenar ou acessar tais dados a uma alta taxa/velocidade 2

3 Computador (Host) Instrumento Interface para Disco Rígido CPU Interface Camada Física ADC/ DAC SATA/ SAS Barramento padrão ou customizado PCI/PCI Express, Ethernet, USB etc Interface customizada serial ou paralela ADC/DAC Interface física para o sinal 3

4 Fluxo Contínuo e Rápido de Dados (Data Streaming) Transferência de dados de um instrumento para unidade de armazenamento ou da unidade de armazenamento para o instrumento a uma taxa tal que garanta aquisição ou geração contínua de dados. 4

5 Agenda Visão Geral da Arquitetura PXI Express Evolução da Tecnologia Data Streaming Opções de unidades RAID para gravação Opções de Módulos PXI Express Peer-to-Peer Streaming 5

6 Arquitetura do Sistema PXI Express Sistema PXI Express PXIe-8133 PXI-8106 PXI-1045 PXIe-1082 A largura de banda total do Sistema depende da combinação controlador/chassis Barramento PCI 110 MB/s Quatro x4 PCI Express Links 6

7 Desempenho da transferência de dados Maioria das operações são possíveis com uma conexão direto ao controlador PXIe A combinação de controlador e chassi determinam a máxima capacidade do sistema. A localização do módulo no chassi e o tipo de módulo são também fatores determinantes 7

8 EVOLUÇÃO DA TECNOLOGIA DATA STREAMING 8

9 PXIe-8133 PXI Express Core i GHz (Base) 3.06 GHz (SC Turbo) Quad Core Intel Processador Core i7-820qm Quatro x4 PXI Express Gen 2 Lanes 6.4 GBytes/s Máxima transferência Duas x Portas Gigabit Ethernet Máximo de 8 GB de RAM e Opção Windows 7 64 bit OS 9

10 Arquitetura de Transferência de Dados 800 MB/s PXIe-1075 Intel i7-820qm CPU PXIe MB/s Controller Memory Controller x16 Gen2 6.4 GB/s Total 8.0 GB/s Total Instrumento RAID x4 Gen1 1.6 GB/s Each Link 6.4 GB/s Total Largura de Banda Total = 6.4 GB/s 10

11 OPÇÕES DE DISCO - RAID 11

12 O que é RAID? Redundant Array of Independent Drives, é um termo genérico para descrever estratégia de armazenamento de dados onde a informação é escrita de forma paralela e/ou redundante em vários discos independentes. 12

13 Raid 0 RAID-0 Paraleliza a operação sem redundância Melhora o desempenho quando comparado com um único disco Não aumenta a confiabilidade do sistema Windows dá suporte de forma transparente ao usuário Controlador RAID-0 (Striping)

14 Raid 1 RAID-1 Implementa redundância 100% redundânica de dados Não existe aumento de velocidade de escrita comparado c/ disco únido Mais alto overhead de todas configurações RAID Controlador RAID-1 (Mirrored) 14

15 Produtos Recomendados para Data Streaming NI 8260 NI HDD-8263 NI HDD MB/s 1 TB Software RAID-0 Internal to chassis (3 slot-wide) 200 MB/s 2 TB RAID-0,1,5 External to chassis 750 MB/s 12 TB RAID-0,1,5,6,10 External to chassis 15

16 Demo Reprodução de Trajetória de GPS 16

17 PEER-TO-PEER STREAMING 17

18 Tecnologia Tradicional Intel i7-820qm CPU Controller Memory Controller 18

19 Tecnologia P2P Streaming Caso 1: P2P Passando pela controladora Controller Intel i7-820qm CPU Memory Controller Caso 2: P2P Passando pelo chassi 19

20 Arquitetura P2P - NI FlexRIO >800 MB/s um direção >700 MB/s duas direções ~10 us latência PXIe

21 Exemplo de Aplicação: Trigger Baseado em Frequência NI-RFSA Data PXI Trigger P2P Stream 21

22 PXIe-8133 com PXIe-1075 = 6.4 GB/s largura de banda Computador Host Instrumento Hard- Drive Interface CPU Interface Camada Física ADC/ DAC RAID permite: 12 TB de armazenamento 800 MB/s leitura/escrita P2P Várias opões de instrumentos: FlexRIO Digitalizadores e Geradores RF VSA 22

23 Obrigado 23

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