LE BLog SAPHIR

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07 mars 2014

Test du NI cRIO-9068

Le NI cRIO-9068 présenté lors de NIWeek 2013

Lorsque National Instruments a dévoilé son dernier CompactRIO lors de NIWeek 2013, nous étions impatients de découvrir ce nouvel équipement. 

Le NI cRIO-9068 utilise un FPGA Zynq de Xilinx, qui met en œuvre une technologie nouvelle dans la gamme de produits National Instruments, le SoC pour System on Chip.

Cette nouvelle architecture matérielle était prometteuse en termes de performances, notamment sur le plan des communications entre processeurs et FPGA, optimisées par la disponibilité d'un plus grand nombre de canaux DMA (Direct Memory Access).

À cette innovation matérielle, s'ajoutait une nouveauté logicielle avec l'intégration d'un système d'exploitation temps réel développé par National Instruments à partir du système d'exploitation libre Linux.

Selon les sensibilités des membres de l'équipe, cette introduction de Linux dans les produits National Instruments était accueillie avec plus ou moins de prudence.

NOTRE DÉMARCHE

Il nous fallait donc évaluer ce matériel pour en découvrir les possibilités et vérifier que les performances étaient au rendez-vous.

Le cRIO-9068 dispose-t-il d'un processeur suffisamment performant ?

Quelles sont les possibilités offertes par le Zynq ?

Est-ce que l'introduction de Linux apporte un plus en termes de performances ?

Est-ce que cette dernière ne complexifie pas les développements ?

Pour dépasser ces questions, nous nous sommes engagés dans une série d'essais, dont nous partageons les conclusions avec vous.

Benchmarks à l'appui, nous avons soumis le cRIO-9068 à une série de tests de performance processeur, d'écriture/lecture disque et autres tests que nous avons jugés pertinents.

UTILISATION

Fidèle à son habitude, le dernier né de National Instruments  est facile à mettre en œuvre. Malgré les évolutions technologiques, le mode opératoire reste le même et nous n'avons aucune difficulté à exécuter nos premiers VIs. La portabilité de nos codes de tests se fait sans difficulté. L'utilisation de cette nouvelle cible RT est donc identique aux autres références de la marque.

Nous n’avons observé aucune limitation associée à l'utilisation du nouvel OS RT Linux tant au niveau des logiciels disponibles que des différentes palettes LabVIEW.

Une différence notable est l'utilisation par défaut du protocole WebDAV en lieu et place du protocole FTP. Si de notre point de vue, l'apport lié à l'introduction de ce nouveau protocole n'est pas évident, l'utilisation du protocole FTP reste activable grâce à l'installation de logiciels dans MAX (Measurement and Automation eXplorer).

PERFORMANCES

L'évaluation des performances nous a permis de juger des atouts du cRIO-9068. 

Les performances processeur (double cœur @667MHz) sont équilibrées et seront adaptées à des applications embarquées modérément exigeantes au niveau des ressources de calculs.

Les capacités mémoire (512Mo) et de stockage (1Go) sont modestes. La capacité de stockage peut être augmentée par l'ajout d'un support de stockage externe via USB avec des taux de transfert supérieurs aux autres cibles RT que nous avons évaluées. Par contre, la taille réduite de mémoire disponible sera un élément limitant pour certains types d'applications.

Mais indéniablement,  l’atout majeur de ce  cRIO est le FPGA dont la capacité permettra d'imaginer des traitements complexes.

Le FPGA Zynq de Xilinx offre un nombre de portes logiques disponibles important (106 400 Slice Registers, 53 200 Slice LUTs, 220 DSP48s, 140 Block RAMs) et des capacités supérieures de communication avec la partie RT en raison de ses 16 canaux DMA.

Nos tests sur ces 16 canaux DMA nous permettent d’espérer pouvoir simplifier l'architecture logicielle des projets en facilitant la communication RT/FPGA.

Le Zynq est désormais le fer de lance des produits FPGA chez National Instruments avec son intégration dans le cRIO-9068, le boîtier USB-7856R ou la future carte sBRIO.

Lors de nos essais, ce FPGA a tenu ses promesses en se situant à un niveau de performances légèrement inférieur au FPGA Spartan-6 LX150 du cRIO-9082 mais nettement supérieur à ceux des LX50.

Notons également la présence d'une grande variété de possibilités de communications avec l'environnement du cRIO-9068 grâce à 2 ports Gigabit, accompagné d'un port USB haute vitesse et de 3 ports série.

 

 

CONCLUSIONS

Ce NI cRIO-9068 est intégré dans un boitier robuste et apte à affronter une gamme étendue de températures de fonctionnement. Il sera la solution idéale pour des environnements hostiles et pour des applications où son FPGA, plus que ses capacités mémoires ou processeurs, peut être mis en valeur. Ce cRIO sera particulièrement pertinent pour les applications avec de fortes exigences de fiabilité, des temps de réponse courts (exemples : régulation, surveillance, sécurité) et des durées de fonctionnement étendues.

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