發揮LabVIEW量測圖形化設計優勢提升多核心系統軟硬體應用效能

當前處理器架構已從以往單核心進入多核心處理器階段，多核心處理器可協助測試、控制，與設計工程師，建立更高效能的系統並解決複雜的問題。不過多核心處理器也隨之帶來新的軟體挑戰，如何有效利用並發揮多核心硬體資源的優點，正是量測廠商提供給不同應用領域業者的開發利器。

附圖 : 圖為美商國家儀器（NI）行銷部技術經理吳維翰。(Source：HDC)

美商國家儀器（NI）行銷部技術經理吳維翰表示，處理器效能從以往的單核心發展到目前的雙核心進入未來的多核心，作業軟體效能並沒有即時地順應彰顯其系統功效，而量測工程師也需要平台媒介去有效發揮多核心處理器的優點。虛擬儀控架構及其技術，便可透過單一的多核心處理硬體，同時執行多組作業系統，進一步能建構高效率的應用系統環境。

NI的虛擬儀控解決方案，打破以往測試系統軟硬體搭配協調性不足的窠臼，以LabVIEW圖形化設計平台為核心，搭配一張張可插拔的模組化量測儀器，結合以PC為基礎的量測自動化平台，提供分析、擷取和呈現這三大功能，兼顧速度和精度，因應各種不同的量測應用環境，不僅符合既有量測規格規範，更可符合在嚴苛環境下依舊穩定運作的工規要求。

吳維瀚進一步說明指出，LabVIEW本身即為平行的圖形化程式設計架構，圖形化環境可把以往封閉繁瑣的程式語言環境，轉換成圖形化環境，能讓工程師更能準確識別程式碼的平行區段，並簡化程式撰寫流程。LabVIEW的視覺開發模組並包含影像處理功能，可自動跨多重核心分配資料集。LabVIEW可讓工程師完全利用多核心處理器優點，僅需單一平台即可使用多核心處理器提升測試與控制系統的輸出效能。透過LabVIEW，工程師可將重要關鍵程式的執行作業分配給獨立核心處理器，其他網路溝通的程式則交付給另外的核心，新款的LabVIEW可跨多組處理器自動分配多核心資源，以提升處理程序的執行速度。另外LabVIEW平台所內建的多執行緒功能，可自動分配時緒（thread）至不同核心執行，便可以最佳化的多核心功能提升運算效能，讓工程師提升量測資料的總數，解決進階控制應用的難題。

在各種應用環境，LabVIEW能夠有效提升多核心處理器執行效能。例如控制系統工程師可重整LabVIEW程式圖的新功能，透過LabVIEW的直覺式資料流程式圖，並使用LabVIEW FPGA模組搭配NI CompactRIO的FPGA架構硬體，將客製化量測與控制系統進一步客製化，提升如半導體檢驗與進階機器控制的應用效能。LzbVIEW系統模擬功能、相關軟體和開發工具可協助工程師減少FPGA程式編輯時間，快速建立客製化系統元件，並重複使用程式碼於新硬體當中。LabVIEW還可進一步縮短FPGA架構的開發時間，讓工程師不需個別變更行FPGA，即可直接進行CompactRIO可程式化自動控制器（PAC）的程式設計作業。此外，LabVIEW多核心技術能有效應用在控制天文大型望遠鏡面項目，藉由圖形化顯示、用8迴圈核心執行、詮釋、收斂相關程式，呈現984個六角形鏡面角度傾斜補償的複雜數學運算結果，進一步滿足完全控制鏡面水平的技術要求。