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Spectrum儀器數字化儀可以10GS/s采樣速度傳輸無限數據流

COTS解決方案可存儲6小時以上的數據,并可持續進行信號處理


中國北京, 2023年10月7日訊——Spectrum儀器公司為旗下M5i.33xx系列旗艦產品增加全新流模式,這為行業的數據采集樹立了新標桿。流模式能夠使這些超快的ADC卡以10GS/s的最大采樣率采集、流式傳輸和分析數據。新功能使數字化儀與COTS(商用現成品或技術)電腦技術完美融合,例如用于進行無限信號處理的GPU,以及為SSD陣列創建可持續記錄數小時的流系統。


M5i.33xx系列數字化儀包含七個不同的型號,它們的采樣速度在3.2GS/s至10GS/s之間,垂直分辨率可達12位,并且帶寬在1GHz至4.7GHz之間。該系列產品的共性在于都使用了16通道的Gen3 PCIe總線,能夠以12.8 GB/s的速率進行數據傳輸。這種卓越的傳輸速度能夠在單通道以6.4GS/s的速率或在雙通道以3.2GS/s的速率直接將數據以流式傳輸至PC而不會造成任何信息丟失。如果用戶需要更快的采樣率,Spectrum儀器還提供了一個特殊的8位傳輸模式,用以在單通道以10GS/s的速率或在雙通道以5GS/s的速率傳輸獲取的數據。


Spectrum儀器M5i.33xx系列數字化儀能夠以10GS/s采樣速度獲取數據,并不間斷地將其傳輸至GPU進行分析或SSD陣列進行存儲。進行流傳輸的PC是由COTS部件組成


將數據發送GPU進行連續的信號處理


對于需要進行流和密集信號處理的情況,M5i.33xx系列數字化儀采用了SCAPP (Spectrum CUDA Access for Parallel Processing)。SCAPP軟件包使用了一個RDMA,將采集到的數據直接傳輸至現成的GPU,這一切都是基于Nvidia的CUDA標準。最終,用戶就可以利用GPU的多個處理核(10000余個)以及大內存(高達48GB)進行即時的并行處理。


SCAPP包含一套在數字化儀和GPU卡之間建立交互的例行程序,以及一套CUDA并行處理示例。這些示例為數字下變頻(DDC)、濾波、信號平均、數據多路解復用、數據轉換或快速傅里葉變換(FFTs)等強大的處理功能提供了更為簡便的構建模塊。所有的SCAPP軟件都是基于C/ C++和Python語言,即使只具備普通的編程能力也能輕松駕馭產品并實現定制化。


例如,對于需要進行連續頻譜分析的應用,可以在10GS/s的采樣速度下獲取時域數據,并直接通過流式傳輸至GPU,最終不間斷地轉換至頻域。如果一個系統由一個M5i.33xx系列數字化儀(切換至全新8位模式)、SCAPP、一個價格適中的GPU、一個使用多路復用的轉換流程、窗口、FFT和1M大小的FFT模塊構成,它將保持永恒的運作。在10GS/s的采樣率下,這種FFT將覆蓋從直流到5GHz的頻率范圍,其分辨率也將達到10kHz。FFT模塊越大分辨率也越好。


用于采集后分析的流數據到RAID存儲


Spectrum儀器還提供基于Supermicro服務器的流媒體和數據存儲系統,并配備了一個AMD EPYC處理器,以及使用U.2 SSD的RAID存儲。憑借高達240TB的存儲空間,這些COTS系統能夠在最高10GS/s的采樣率下記錄6小時以上的數據。最重要的使,獲得的數據完美無瑕,沒有任何空白或遺漏的信息。數據儲存后就可以進行檢查、分區和處理。該系統以前所未有的速度和超寬的頻率范圍提供了獨特的數據記錄能力。


帶有COTS組件的PC系統


Spectrum儀器首席技術官Oliver Rovini表示:“一直以來,我們都在為具有挑戰性的信號采集和分析類應用尋找具有成本效益的解決方案。將我們的數字化儀產品直接與標準的PC組件連接,例如GPU、基于RAID的SSD存儲系統,我們的客戶將在PC世界邁向新的輝煌。GPU為處理密集型情況提供了一個很好的解決方案,比如成像、通信、天文學、光譜和航空航天等應用,而存儲系統則為需要長時間監測信號的用戶提供了一個獨特的工具,比如涉及質量控制、制圖或監控的用戶?!?/p>


軟件


為了方便新產品更好地集成到大多數的測試系統中,數字化儀可以使用C、C++、C#、Delphi、VB. NET、J#、 Python、Julia、Java、LabVIEW和MATLAB等主流編程語言。SDK中包含各種編程示例以及在Windows或LINUX操作系統上運行所需的驅動程序庫。如需整體解決方案,Spectrum儀器還提供了自主研發的測試軟件SBench 6 Professional,該軟件能夠實現對卡片的完全控制,并具備顯示、分析、存儲和文檔功能。SBench 6通常用于處理龐大的數據文件,并提供許多處理工具,其中包括允許使用自定義計算函數的插件接口,以及各種導入和導出過濾器。


M5i.33xx系列數字化儀與流系統現已上市。每款M5i系列數字化儀卡均配備全新8位傳輸模式。欲了解更多產品詳情,請訪問此處。


關于Spectrum儀器


Spectrum儀器成立于1989年,迄今為止設計和研發了多款模塊化數字化儀及發生器產品,其中包括PC卡(PCIe和PXIe)以及獨立以太網設備(LXI)。在過去30年間,Spectrum獲得了業界的廣泛認可,旗下產品也被用于行業領軍企業及一流大學的眾多產品和科研項目中。Spectrum儀器總部位于德國漢堡附近的格羅斯漢斯多爾夫,憑借卓越的技術能力和優質的客戶服務享譽全球。


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