2013年5月28日，PXI 技术和应用论坛（2013 PXI TAC）在北京万达索菲特大酒店隆重召开。自从 NI （美国国家仪器公司）于 1997 年提出 PXI 标准以来， PXI 技术以惊人的速度在测试和控制应用领域得到广泛接受，经过十几年的发展已经成为主流的模块化仪器平台。在此背景下，今年迎来十周年的 PXI 技术和应用论坛（2013 PXI TAC），共有 14 家来自国内外的知名 PXI 厂商和超过 500 名工程师参会。
　　随着 PXI 技术的不断发展，基于PXI 平台的应用范围也愈加广泛。在本年度 PXI 技术与应用论坛的主题演讲嘉宾来自NI 核心平台和仪器研发部副总裁 Robert Canik, NI 中国技术市场工程师姚远及中国计量科学研究院信息计量研究室主任卞昕博士。
　　NI核心平台和仪器研发部副总裁 Robert Canik先生在主题演讲中以摩尔定律开篇，回顾了自动化测试测量的发展历程，而CPU和数据传输总线技术、模数转换技术、FPGA的发展成为驱动这一发展的三驾马车，而它们也是下一代PXI平台的关键性支撑技术。由于CPU和数据传输总线技术的进步，2012 年相比于 1997 年，PXI测试平台数据处理能力提高了240倍，数据传输能力提高了120倍，在此基础上，利用 PXI 平台的自动化测试系统具有极高的测试吞吐量可以非常大的降低测试时间，提高生产效率。
　　另一方面模数转换技术随着摩尔定律的发展，也让分辨率更高，采样率更快的模数转换芯片不断涌现。对比模块化仪器的测试测量能力的发展，我们欣喜的发现基于 PXI 的模块化仪器也很好的利用模数转换技术的发展。在直流端，基于最新 Source Adaptor 技术的源测量单元可以提供非常理想的响应曲线，在射频端，基于 PXI 平台的射频仪器不断突破频率的限制，从最早的 2.7GHz 到 6GHz 再到如今的 26.5GHz 的下变频单元。事实上，在PXI 平台上更加高端的仪器也不断涌现，比如说基于PXI 的矢量网络分析仪，可以完成 8.5G 双向 S 参数的矢量网络分析功能。
　　后来，NI 创新性地将 FPGA 引入 PXI 平台CONTROL ENGINEERING China版权所有，开辟了 PXI 平台全新的应用领域。从 R 系列数据采集板卡到 FlexRIO 再到中频 RIO，在 FPGA 技术上针对不同的应用领域，PXI 平台有不同的产品。值得一提的是 FlexRIO，它是一种全新的仪器，其数字化后端是一块性能强大的 FPGA 芯片，配合不同的适配器，可以在 FPGA 上实现实时信号处理，高速闭环响应等不同的功能。日本科学家利用 FlexRIO 实现了全球首台实时三维成像系统www.cechina.cn，可以进行实时的、持续的三维 OCT 成像。

图1：CPU运算性能与FPGA运算性能发展变化及各自的比较优势。

FLOPS是Floating-point Operations Per Second每秒所执行的浮点运算次数的英文缩写。它是一个衡量计算机计算能力的量，这个量经常使用在那些需要大量浮点运算的科学运算中。有时也会被记为flop/s。
一个 GFLOPS (gigaFLOPS) 等于每秒10亿 (=10^9) 次的浮点运算，
MACS 每秒执行的定点乘累加操作次数的缩写，它是衡量计算机定点处理能力的量，这个量经常用在那些需要大量定点乘法累加运算的科学运算中，记为MACS。
一个 GMACS:等于每秒10亿 (=10^9) 次的定点乘累加运算。

　　值得一提的是，结合 FPGA 技术与射频技术，NI 发明了一类全新的仪器，即矢量信号收发仪，这类仪器同时具备了矢量信号的接收，发送，高速数字 I/O 以及 FPGA 四种功能，其中完全开发的用户可编程 FPGA 提供了用户针对这个仪器"IP to Pin"的自定义能力，因此，NI将它称为"软件设计的仪器"。这款仪器具有高度的灵活性与自定义性，同时由于使用了"零中频"的射频技术，使之具有了箱式仪器的高性能。高通创锐讯(Qualcomm Atheros)使用了 VST 将 WLAN 802.11ac 的测试时间极大的缩短，测试速度是传统的堆叠式仪器的 200 倍以上。
　　新的技术带来了新的产品www.cechina.cn，新的产品也让更多的应用在 PXI 平台上成为了可能。比如，在北京的中国国家体育场鸟巢，就利用了 PXI 平台进行建筑物的结构健康监测，再例如，欧洲最大的国际核子能研究机构，利用 PXI 进行大型强子对撞机的精确控制，还有日本科学家利用 FlexRIO进行三维成像等都已经表明PXI在很多尖端领域都已经有了非常出色的性能体现。
　　在自动化测试领域，生产厂商最关注的一个问题就是测试效率。因为测试效率关系着他们的新产品上市时间以及生产吞吐量，这在日新月异的电子产业，就显得尤为重要。基于 PXI 平台的自动化测试系统，因为其具有与时俱进的系统总线带宽和处理性能，所以可以很好的保持一个很好的测试效率。另一方面，模块化的仪器系统也可以让自动化测试系统具备一个很好的可扩展性，这对于日益复杂的电子产品来说，也是厂商可以保持固定资产投资回报的一个很重要的优势。
　　在科研领域，PXI 平台软件定义的优势就凸显出来。正因为 PXI 平台具备一个很好的开放性与软件自定义性，所以很适合在研发阶段来进行原型验证（prototyping）来实现科技人员那些很有前瞻性的想法。NI 公司和德国德累斯顿工业大学合作，正在进行无线通信5G 网络的设计和验证，而这个项目的基础就是具有软件可自定义性的 PXI 平台。在中国，北京大学的三网合一项目，同样也是利用 PXI 平台的自定义性。
　　值得一提的是在射频与微波领域，PXI 平台本身具有的一些特性和适合这个领域里面一些工作的开展。具体来讲，我们可以看到射频行业的一些明显的趋势，比如说各种各样无线通信标准的快速演进，以 WLAN 协议举例，从最早的 802.11a/b/g 到 802.11n 再到如今的 802.11ac 其数据吞吐量成几何倍数增加，给广大用户带来了非常显著的益处。与此同时控制工程网版权所有，这种通信标准的快速演进也为终端测试厂商带来了非常大的挑战。另一个明显的趋势是，射频无处不在，我们现在有个理念是智能生活，从智能家电到智能城市，在这些智能的背后，实际上是千千万万个小的无线结点被连接在一个很大的网络里面，当然我们人类的生活也从这里面改善了很多。同样地，对于测试工程师来说，本来可能和射频没有什么关系，但因为这些模块单元的加入，也都需要进行射频的测试。使用 PXI 平台来进行射频测试，一方面可以利用 PXI 平台本身模块化的结构，通过增添射频模块来升级原先的测试系统，另一方面，通过使用不断升级的各种通信标准工具包来针对一直演进的无线通信标准进行测试； 最后，利用软件定义的特性，还可以提供给科研人员大量底层的接口，这样就可以针对一些 前瞻性的研究进行相关算法的开发。NI 新推出的矢量信号收发仪将 FPGA 与矢量信号的发生与分析功能相结合控制工程网版权所有，让用户可以直接深入到仪器的固件层进行修改，提供了非常大的灵活性给用户。这种兼顾箱式仪器的高性能与软件无线电的灵活性的仪器，必将深远的影响到整个仪器行业。
　　在大会主题演讲后，NI核心平台和仪器研发部副总裁Robert Canik先生，NI资深自动化测试产品经理Luke Schreier先生，NI东亚区市场总监朱君女士，NI中国市场部经理徐赟先生在新闻发布会现场接受了相关媒体的采访。 其中，Robert Canik先生和Luke Schreier先生在回答CEC有关针对FPGA-based 测试未来发展地位预期的问题时表示：NI发现FPGA有运行速度快，可重复编程等优点，在一些应用领域的表现远胜PC-based测试平台CONTROL ENGINEERING China版权所有，比如更需实时性、确定性的应用，如高速控制、或并行的处理。而且NI还借助LabVIEW图形化设计平台CONTROL ENGINEERING China版权所有，为工程师提供了更加易用的LabVIEW FPGA编程环境。当然，这些并非意味着抹杀PC-based测试长期以来体现出的优势，而且PC-based浮点运算能力更强，NI当前提供的FPGA模块仍需借助PC机箱的各种资源，而考虑到用户未来的灵活需求多体现为混合性测试应用，所以NI尚未考虑推出独立的FPGA-based测试平台。
　　在过去的一年里，NI 针对 PXI 领域发布了一些全新的产品www.cechina.cn，例如 2012 年 8 月份发布的全球首台射频矢量信号收发仪 (VST) NI PXIe-5644R，它是全新的软件完全自定义仪器; 2012 年 10 月份发布了针对802.11ac WLAN 以及低耗电蓝牙技术的测试解决方案；2012 年 12 月份 NI 发布的 NI PXIe-5632 VNA 产品www.cechina.cn，经过进一步优化，可帮助工程师满足日益复杂的射频测试要求，而其成本、尺寸和使用所需时间仅是传统堆叠式解决方案的极小一部分；2012 年 12 月份同期还发布了 NI PXIe-5667 频谱监测接收器 ，可用于无线电监测、干扰检测、频谱规则以及 ITU 推荐的相关应用；今年 NI 又推出了最新的多媒体测试解决方案 -- 针对 HDMI、DVI 和移动设备的 NI PXIe-1491 数字音频和视频分析仪和 NI PXIe-5162 数字化仪。