Externe Speicheranbindung mit Host- und Target-Cards

In modernen Testumgebungen, insbesondere im Bereich Automotive Testing, entstehen enorme Datenmengen, die zuverlässig und mit hoher Geschwindigkeit gespeichert werden müssen. Klassische Schnittstellen wie USB stoßen hier oft an ihre Grenzen. Um externe Speicher- oder Erweiterungseinheiten nahtlos mit voller Performance in bestehende Systeme einzubinden, kommen Host- und Target-Cards über PCIe zum Einsatz. Dieses Prinzip ermöglicht eine direkte,  leistungsfähige Verbindung zwischen Testsystem und externer Hardware – ohne die Einschränkungen herkömmlicher Schnittstellen.

Was ist eine Host- und Target-Card?

Eine Host-Card und eine Target-Card bilden gemeinsam eine Verbindungslösung, um Speicher- oder Erweiterungseinheiten direkt an ein bestehendes System anzubinden. Die Host-Card wird im Data Logger installiert, während die Target-Card im externen Gehäuse, zum Beispiel einem Storage Extender, eingebaut ist. Über ein spezielles Hochgeschwindigkeitskabel werden beide Karten miteinander verbunden.

Diese Architektur basiert auf einer transparenten PCIe-Brücke, die es ermöglicht, externe Systeme so einzubinden, als wären sie direkt auf dem Mainboard des Rechners installiert. Da die Brücke für das Betriebssystem unsichtbar ist, erfolgt die Einbindung nahtlos und ohne zusätzliche Treiber oder Konfigurationen. Durch die Nutzung von PCIe profitieren die angebundenen Systeme zudem von einer hohen Bandbreite und geringen Latenzzeiten, sodass dieselben Schnittstellen, Protokolle und Übertragungsraten wie bei internen Komponenten zur Verfügung stehen.

Warum braucht man Host- und Target-Cards?

In vielen Anwendungsfeldern, insbesondere im Bereich Automotive Testing, steigt der Bedarf an zusätzlicher Speicherkapazität und extrem hohen Schreibgeschwindigkeiten. Interne Erweiterungsplätze reichen oft nicht aus oder sind bereits durch andere Komponenten belegt. Mit Host- und Target-Cards lässt sich die vorhandene Infrastruktur flexibel erweitern, ohne den Hauptrechner umbauen oder ersetzen zu müssen.

Die Lösung ermöglicht es, große externe Speichereinheiten oder spezialisierte Erweiterungskarten nahtlos in die bestehende Systemarchitektur einzubinden. Für den Rechner erscheinen diese externen Ressourcen wie lokal verbaute Hardware, was eine besonders effiziente Integration erlaubt.

Warum PCIe und nicht USB?

Ein zentraler Vorteil von PCIe gegenüber Schnittstellen wie USB liegt in der Bandbreite und Latenzzeit. Während USB für viele Alltagsanwendungen ausreicht, stößt es bei kontinuierlichen Datenraten im zweistelligen Gigabyte-Bereich schnell an Grenzen. PCIe 4.0 bietet pro Lane bis zu 16 GT/s, was eine deutlich höhere Gesamtbandbreite ermöglicht, wenn mehrere Lanes parallel genutzt werden.

Darüber hinaus ist PCIe ein direkter Systembus mit minimaler Protokoll-Overhead. Das sorgt für niedrigere Latenzen, stabilere Datenübertragung und eine deutlich geringere CPU-Last im Vergleich zu USB. Für Szenarien mit hochvolumigen, kontinuierlichen Datenströmen – wie etwa bei ADAS- oder autonomen Fahrtests – ist PCIe daher die technisch überlegene Wahl.

Fazit

Host- und Target-Cards auf Basis von PCIe ermöglichen es, externe Speicher- und Erweiterungseinheiten direkt und mit voller Bandbreite in ein bestehendes Test- oder Datenerfassungssystem einzubinden. Die Einsatzmöglichkeiten gehen dabei auch über reine Speichereinheiten hinaus: Über die externe PCIe-Schnittstelle lassen sich ebenso GPUs und andere Erweiterungskarten integrieren. Auf diese Weise kombinieren Host- und Target-Cards die Leistungsfähigkeit interner Komponenten mit der Flexibilität externer Systeme und bieten gleichzeitig deutliche Vorteile gegenüber USB-Lösungen in Bezug auf Geschwindigkeit, Stabilität und Latenz.

Ein Beispiel für die praktische Umsetzung dieses Prinzips ist der 2HE Storage Extender InoBay™-2U mit QuickTray^®-v3, der über Host- und Target-Cards via PCIe angebunden wird.