LabVIEW je edinstveno grafično programsko okolje za aplikacije za avtomatizirano preizkušanje in je preprosto za uporabo. Na večjedrnih procesorjih ponuja možnost dinamičnega dodeljevanja kode različnim jedrom CPE, kar izboljša hitrost izvajanja na večjedrnih procesorjih. Spoznajte, kako lahko aplikacije LabVIEW optimizirate tako, da izkoriščajo prednosti tehnik vzporednega programiranja.
Izziv večnitnega programiranja
Do nedavnega so inovacije procesorske tehnologije prinesle računalnike s CPE, ki so delovale z vedno višjimi frekvencami. Frekvence pa se približujejo svojim teoretičnim fizikalnim mejam, zato podjetja razvijajo nove procesorje z več procesnimi jedri. S temi novimi večjedrnimi procesorji lahko inženirji, ki razvijajo aplikacije za avtomatizirano preizkušanje, dosežejo najboljšo zmogljivost in najvišjo pretočnost s tehnikami vzporednega programiranja. Dr. Edward Lee, profesor elektrotehnike in računalništva na kalifornijski univerzi Berkeley, opisuje prednosti vzporedne obdelave.
»Veliko tehnologov napoveduje, da bomo na konec veljavnosti Moorovega zakona odgovorili z vedno bolj vzporednimi računalniškimi arhitekturami. Če želimo še naprej povečevati zmogljivost računalnikov, morajo imeti programi možnost izkoriščanja te vzporednosti.«
Strokovnjaki v panogi pa pri tem ugotavljajo, da je izkoriščanje večjedrnih procesorjev pri programiranju aplikacij pomemben izziv. Bill Gates, ustanovitelj podjetja Microsoft, Inc., pojasnjuje:
»Da bi v celoti izkoristili moč vzporedno delujočih procesorjev …, mora programska oprema rešiti težavo hkratnega izvajanja. Pri tem pa vam bo vsak razvijalec, ki je pisal večnitno kodo, povedal, da je to ena najtežjih nalog pri programiranju.«
Na srečo ponuja programska oprema National Instruments LabVIEW idealno okolje za programiranje večjedrnih procesorjev z intuitivnim vmesnikom API, ki ustvarja vzporedne algoritme, ki dani aplikaciji dinamično dodeljujejo več niti. Aplikacije za avtomatizirano preizkušanje lahko z večjedrnimi procesorji optimizirate tako, da dosegajo najboljše rezultate.
Modularni instrumenti PXI Express še izboljšajo to prednost, saj izkoriščajo velike hitrosti prenosa podatkov, ki jih omogoča vodilo PCI Express. Dva načina uporabe, ki imata še posebno prednost zaradi uporabe večjedrnih procesorjev in instrumentov PXI Express, sta večkanalna analiza signalov ter zaporedna obdelava (strojna oprema v zanki). Ta bela knjiga vrednoti različne tehnike vzporednega programiranja in karakterizira prednosti za zmogljivost, ki jih prinaša vsaka tehnika.
Izvedba algoritmov za vzporedno preizkušanje
Pogost način uporabe avtomatiziranega preizkušanja, ki ima veliko koristi od vzporedne obdelave, je večkanalna analiza signalov. Ker je analiza frekvence procesorsko intenzivna aplikacija, lahko izboljšate hitrost izvajanja z vzporednim izvajanjem preizkusne kode, tako da lahko obdelavo signalov vsakega kanala porazdelite na več procesorskih jeder. Z vidika programerja je edina potrebna sprememba za izkoriščanje te prednosti majhna sprememba zgradbe preizkusnega algoritma.
Za ilustracijo primerjajmo čas izvajanja dveh algoritmov za večkanalno frekvenčno analizo (hitra Fourierjeva transformacija – FFT) na dveh kanalih s hitrim digitalizatorjem. 14-bitni hitri digitalizator National Instruments PXIe-5122 uporablja dva kanala za zajemanje signalov z največjo frekvenco vzorčenja (100 Mvz/s). Najprej poglejte tradicionalni zaporedni programski model za to aplikacij v okolju LabVIEW.
Avtomatizirano preizkušanje večjedrnih procesorjev v okolju NI LabVIEW
National Instruments d.o.o.
Tel: + 386 3 425 4200
Brezplačna številka: 080 080 844
2013_SE207_22
