оборудование для мастерской

LeCroy LW420 Arbitrary Waveform Generator.
Загрузил небольшое видео: прокрутил сохраненные формы сигналов из пары папок на диске прибора.

LeCroy WAVEPRO 7300A.
Результаты обновления штатной системной платы с AGP и Pentium 4 - 2,8 на новейшую материнку с сокетом LGA1150 и процессором Intel® Core™ i3-4350.
Если будет интересно, могу рассказать больше.

А как это сказалось на нормальной работе? Интересны и цифры, и субъективные ощущения.

Сидорович пишет: А как это сказалось на нормальной работе? Интересны и цифры, и субъективные ощущения.

Прежде всего должен сказать, что это первая серия осциллографов LeCroy Wave Pro (как и Wave Master) основанная на открытой Windows архитектуре.
Эти осциллографы используют оригинальную технологию LeCroy XStream защищенную рядом патентов.
Отличительной чертой этой архитектуры является то, что обработка сигнала осуществляется программно-аппаратным способом, в отличие от чисто аппаратного, используемого Tektronix и др. Но благодаря созданию специальных микрокодов, которые загружаются в кеш первого уровня процессора и обрабатывают информацию на тактовой частоте процессора (без обращения к RAM) достигнута потрясающая производительность системы, конкурирующая с чисто аппаратной реализацией, а иногда и опережающая последнюю (пример выше при сравнении с TDS7104).
А когда таким же способом осуществляются и расширенные измерения и математические функции, то становится ясно, почему "в математике" равных LeCroy нет.
Но это означает, что производительность конвейеров процессора играет важнейшую роль, в отличии от иной архитектуры, где этот процессор использован только для графического интерфейса. Как об этом пишет сам производитель:

Предыдущие модели осциллографов использовали операционные системы WIN 95/98/ ME и процессоры Intel только для формирования графического пользовательского интерфейса, а передачей данных занимался специализированный, но не такой быстрый и мощный процессор. При использовании предыдущих технологий даже простая задача измерения нескольких параметров импульса приводила к затратам значительных ресурсов системы. Это соответственно приводило к уменьшению скорости захвата сигнала и увеличению времени простоя между запусками системы синхронизации.
В WaveMaster специалисты LeCroy изменили коды передачи данных для оптимизации пакетной передачи данных в кэш-память центрального процессора, поэтому технология X- Stream помогает ускорить обработку результатов. Для примера, если пользователь хочет вычесть канал 1 из канала 2 и затем проинтегрировать полученный результат, то WaveMaster посылает пакеты данных из каналов 1 и 2 в кэш-память, а инструкции по математическим операциям постоянно находятся в памяти. Это позволяет получать результат в 10-100 раз быстрее, чем при других технологиях.

Конечно, все преимущества такой архитектуры особенно ярко проявляются в случае применения измерительных, статистических, FFT и других функций и оперирования с большой глубины памятью с захваченным сигналом. Тем не менее, на графике вы можете видеть, что даже самая тривиальная задача отображения сигнала небольшого объема ускорилась (например с 4.41 мс до 3,26 мс на 1 нс/дел). Это при интерполяции по синусу.
Несколько меньше прирост при линейной интерполяции (ниже я привожу таблицу с результатами сравнительных тестов с линейной интерполяцией).
Особенно существенен прирост при захвате сигналов с глубокой загрузкой быстрой памяти (10 МБ) и при вычислительных операцях ( в таблице ниже: измерение периода , измерение периода + трек).
Для всех тестов использовался сигнал с калибровочного выхода осциллографа: меандр, 1 В, 1 МГц.
Сравниваемый параметр - частота обновления осциллограмм, которая контролировалась по частоте перезапуска триггера осциллографа.

Напомню, что все цифровые осциллографы обладают системным недостатком - "мертвой (слепой) зоной", которая обычно гораздо шире зоны отображаемой и обрабатываемой. Поэтому, наверное, нет необходимости объяснять, как связана частота перезапуска триггера с размером этой самой "слепой зоны".

---

ЛИНЕЙНАЯ ИНТЕРПОЛЯЦИЯ

---

ИНТЕРПОЛЯЦИЯ sin x/x

---

РЕЖИМЫ С ИЗМЕРЕНИЯМИ



p.s. самый наглядный "субъективный пример" изменений после модернизации - это например когда в одном из режимов изображение на экране обновляется с частотой 3 раза в секунду, вместо менее одного раза за секунду ранее (это можно видеть на одном из графиков)

Converter пишет:
p.s. самый наглядный "субъективный пример" изменений после модернизации - это например когда в одном из режимов изображение на экране обновляется с частотой 3 раза в секунду, вместо менее одного раза за секунду ранее (это можно видеть на одном из графиков)

На чем собранна плата плата связи блока АЦП и компа ?
Хотелось бы фотосов с этой платой - собственно все чудо в ней.

Вероятно там стоит большая плис от Xilinx с гигабитным PCI-e

with пишет:

Converter пишет:
p.s. самый наглядный "субъективный пример" изменений после модернизации - это например когда в одном из режимов изображение на экране обновляется с частотой 3 раза в секунду, вместо менее одного раза за секунду ранее (это можно видеть на одном из графиков)

На чем собранна плата плата связи блока АЦП и компа ?
Хотелось бы фотосов с этой платой - собственно все чудо в ней.

Вероятно там стоит большая плис от Xilinx с гигабитным PCI-e

Производитель утверждает, что главное его "чудо" состоит в следующем:

КМОП - память, также являющаяся собственной разарботкой компании LeCroy, принимает 10 Гб данных в секунду в реальном времени от каждого аналогово-цифрового преобразователя SiGe, объединяет их в пакеты и передает данные через два гигабитных канала Ethernet.
Как только данные попадают в центральный процессор, то алгоритмы программного обеспечения, являющиеся собственностью компании LeCroy, "захватывают" каждый пакет и выполняют требуемые вычислений в кэше первого уровня центрального процессора.
Этот процесс устраняет "получение" данных и математических инструкций из оперативной памяти для минимизации времени вычисления. А также позволяет пользователю разрабатывать собственные функции анализа и виды измерений и вставлять их в процесс обработки данных, используя опцию XDEV.
1. lecroy-rus.ru/index.php?page=wavepro
2. lecroy-rus.ru/index.php?page=x-stream

Еще интересное:

После усилителя сигнал через симметричную линию связи подается на АЦП. Поскольку обычная линия разводки на компьютерных платах имеет полосу пропускания менее 5 ГГц, то используются специальные материалы с малой диэлектрической проницаемостью и потерями порядка 0,07 дБ на 1 см на частоте 10 ГГц. АЦП представляет собой моночип с частотой дискретизации 10 ГГц, индивидуальный для каждого канала осциллографа, который оцифровывает входной сигнал с разрядностью 8 бит и временем между соседними отсчетами 100 пс. При использовании режима объединения двух каналов, 2 АЦП работают совместно, обеспечивая частоту дискретизации 20 ГГц.

Данные из каждого АЦП посылаются через 6 портов вывода, сгруппированных по парам, на 3 разработанных LeCroy высокоскоростных модуля памяти DRAM. Каждый чип принимает данные со скоростью 3,3333 Гбайт/с. Поскольку один отсчет АЦП равен 8 бит или 1 байт, то 3 чипа памяти принимают из АЦП 10 Гбайт данных в секунду.

Высокоскоростная память DRAM является одним из ключевых моментов технологии X- Stream. В добавление к функции сохранения информации, чипы памяти имеют встроенный КМОП-процессор для некоторых дополнительных функций. До сохранения информации в памяти этот процессор обеспечивает:

процедуру «прореживания» данных для понижения частоты дискретизации;
короткое межсегментное время (около 5 мкс) в режиме управления структурой памяти
Для чтения из памяти чип оснащен высокоскоростным доступом Ethernet 1 Гигабит, передающим данные в управляющий компьютер, а именно интерфейсную плату, находящуюся на шине PCI . Для поддержки «гигабитного» протокола в чипе памяти производится перекодировка данных в формате 8 бит – 10 бит в целях обеспечения синхронизации данных и повышения устойчивости линии передачи к внешним шумам/помехам. Один «гигабитный» доступ работает с двумя каналами.

Процедура прореживания точек позволяет чипу памяти эмулировать понижение частоты дискретизации, что позволяет более оптимально использовать объем памяти при исследованиях «медленных» сигналов. Но в отличие от прежних моделей осциллографов, реальная частота дискретизации АЦП всегда остается равной 10 ГГц, что позволяет уменьшить джиттер прибора и увеличить точность измерения временных интервалов.

Через интерфейсную плату данные поступают на шину PCI. При текущем уровне технологий скорость шины PCI является ограничением в технологии X- Stream. Максимальная скорость PCI-шины составляет 125 Мбайт/с. Хотя это намного быстрее, чем в предыдущих осциллографах, PCI-шина является самым «узким» местом X- Strem. К счастью, сейчас разработано достаточно много программных методов быстрой передачи данных по PCI, в том числе с использованием возможности масштабирования скорости передачи данных из «гигабита».

По PCI данные передаются в центральный процессор Pentium IV с тактовой частотой 2,8 ГГц (и более) производства Intel. LeCroy полностью написал программные коды для операционной системы WIN 2000, используемой в WaveMaster, в виде библиотеки более чем из 300 исполняемых объектов, оптимизированных для высокоскоростной обработки данных. Модульная программная архитектура позволяет WIN 2000 полностью интегрироваться во все процессы осциллографа: передачи данных, измерения, анализа, отображения на дисплее. А также позволяет пользователю создавать свои настройки или математические функции, и включать их в поток обработки еще до момента экспорта данных в другие программы. Такой уровень интеграции позволяет технологии X- Stream использовать мощные возможности центрального процессора по цифровой обработке сигнала.

Интерфейсная плата на вид не больно сложная. Именно в ней находится чип ПЗУ (U17) в котором хранится информация об платных опциях конфигурации (которые хотелось бы расшифровать). Опыты показали, что перемещение платы этого контроллера приводит к преобразованию, например, WavePro7200A - в WavePro7300A. Всего на Acquisition Board установлено по 50 МБ быстрой памяти на каждый входной канал (которые могут объединяться в 2 входа по 100 МБ, 20 Гс/с) и могут быть разлочены вводом платного ключа.

Converter пишет: Интерфейсная плата на вид не больно сложная. Именно в ней находится чип ПЗУ (U17) в котором хранится информация об платных опциях конфигурации (которые хотелось бы расшифровать). Опыты показали, что перемещение платы этого контроллера приводит к преобразованию, например, WavePro7200A - в WavePro7300A. Всего на Acquisition Board установлено по 50 МБ быстрой памяти на каждый входной канал (которые могут объединяться в 2 входа по 100 МБ, 20 Гс/с) и могут быть разлочены вводом платного ключа.

ВНИМАНИЕ: Спойлер! [ Нажмите, чтобы развернуть ] [ Нажмите, чтобы скрыть ]

ВНИМАНИЕ: Спойлер! [ Нажмите, чтобы развернуть ] [ Нажмите, чтобы скрыть ]

Как я думал
И буффер на SRAM памяти.
"Будущее за такими трансиверами"

with пишет: Как я думал
И буффер на SRAM памяти.
"Будущее за такими трансиверами"

Эх, разогнать бы здесь pci- шинку хотя бы вдвое. Как вы думаете, это возможно?

Converter пишет: Эх, разогнать бы здесь pci- шинку хотя бы вдвое. Как вы думаете, это возможно?

Ну сам чип вот что умеет:



Другой вопрос что реализовано в данной плате, то есть используется либо хардварный контроллер PCI либо он реализован софтварно ( это ведь ПЛИС ), но в любом случае ниче быстрей хардварного контроллера ( в данном случае 133МГц )из него не выжать, хотя чип сам тянет 500МГц.

P.s. - а в чем собсно разница между обычным ослом и DDA ?

with пишет:
...но в любом случае ниче быстрей хардварного контроллера ( в данном случае 133МГц )из него не выжать, хотя чип сам тянет 500МГц.

P.s. - а в чем собсно разница между обычным ослом и DDA ?

Насколько я могу судить - ни в чем. Только добавлен софтварный пакет анализа качества сигналов для дисков - "Disk Drive Analysis". И в DDA-120 четыре клавиши к этому софту пришиты, в то время, как у LC584AXL они просто подписаны - "Select channels: 1, 2, 3, 4". Вообще мне очень нравится старая VxWorks - серия закрытой архитектуры LeCroy на PowerPC процессоре. Они создают ощущение большей отзывчивости, в сравнении с новыми.

133 МГц - это вчетверо больше стандарта PCI 2.0. Но здесь очень много вопросов, например, как разогнать эту шину ввода-вывода, при этом сохранить синхронизацию с входными пакетами из acquisition board? Цель - расширить "бутылочное горлышко". В моделях с XStream-2 для этого используется pci-e.

Фото Acquisition Board DDA-120