PCIe-6314 四口USB 3.2工業(yè)級(jí)主控卡技術(shù)白皮書

一、產(chǎn)品定位與核心價(jià)值

PCIe-6314 是專為工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器視覺、智能裝備等嚴(yán)苛場(chǎng)景設(shè)計(jì)的高性能4口USB 3.2 主控卡。基于USB 3.2 Gen 1（5Gbps）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，該產(chǎn)品突破傳統(tǒng) USB 擴(kuò)展卡的性能瓶頸，通過(guò)硬件架構(gòu)創(chuàng)新與工業(yè)級(jí)可靠性設(shè)計(jì)，為高速數(shù)據(jù)采集、多設(shè)備協(xié)同控制提供穩(wěn)定高效的連接解決方案。適用于工業(yè)相機(jī)陣列、高速外設(shè)集群、精密檢測(cè)設(shè)備等對(duì)數(shù)據(jù)吞吐量和系統(tǒng)穩(wěn)定性要求極高的應(yīng)用場(chǎng)景。

二、核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1、突破性硬件架構(gòu)設(shè)計(jì)

獨(dú)立控制核心技術(shù)區(qū)別于市售 USB 3.0 卡采用的 "多接口共享單控制核心" 方案（該方案在多設(shè)備并發(fā)時(shí)因總線仲裁機(jī)制導(dǎo)致帶寬驟降 40%-60%），PCIe-6314 搭載4 顆獨(dú)立 ASM3042 USB 3.2 控制芯片，每個(gè)端口配備專屬數(shù)據(jù)通道。配合PCI Express? x4 Gen 2 接口（雙向帶寬達(dá) 5GT/s），實(shí)現(xiàn)真正意義上的 "全端口并行處理"—— 當(dāng) 4 端口同時(shí)滿載運(yùn)行時(shí)，單端口持續(xù)吞吐量穩(wěn)定在 500MB/s（5Gbps 理論值），無(wú)端口間性能互斥，滿足多設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步需求。

2、工業(yè)級(jí)電源管理方案

板載 5V/3A 直流穩(wěn)壓模塊：支持外接設(shè)備即插即用，避免電壓波動(dòng)導(dǎo)致的設(shè)備重啟或數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。

雙供電模式冗余設(shè)計(jì)：PCI Express Slot總線供電：最大2.8A@12V，用于外部USB設(shè)備供電；

支持外部ATX電源SATA Power接口供電，解決傳統(tǒng)擴(kuò)展卡帶載能力不足問(wèn)題。

3、可靠性增強(qiáng)設(shè)計(jì)

機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)化全尺寸 PCIe 板型（110mm×99mm），配備加固型金屬擋板，支持標(biāo)準(zhǔn) ATX / 微型 ATX 機(jī)箱。

三、典型應(yīng)用場(chǎng)景

1、機(jī)器視覺高速采集系統(tǒng)

在多相機(jī)視覺檢測(cè)方案中，單卡可同時(shí)驅(qū)動(dòng) 4 臺(tái) 500 萬(wàn)像素 USB 3.2 工業(yè)相機(jī)（幀率≥60FPS），獨(dú)立控制核心避免幀同步延遲，配合穩(wěn)定電源輸出，確保圖像數(shù)據(jù)零丟幀傳輸，滿足高精度缺陷檢測(cè)、尺寸測(cè)量等實(shí)時(shí)處理需求。

2、工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備集群控制

適用于多軸運(yùn)動(dòng)控制器、智能傳感器、RFID 讀寫器等設(shè)備的集中接入。通過(guò)獨(dú)立端口資源分配，消除傳統(tǒng)共享控制核心導(dǎo)致的指令響應(yīng)延遲，支持 PLC 與外設(shè)間的毫秒級(jí)數(shù)據(jù)交互，提升產(chǎn)線自動(dòng)化控制精度。

3、高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)擴(kuò)展

可連接 4 臺(tái) USB 3.2 NVMe 移動(dòng)硬盤，構(gòu)建低成本高速存儲(chǔ)陣列，實(shí)測(cè)持續(xù)讀寫速度達(dá) 480MB/s×4（總帶寬 1.92GB/s），滿足工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）設(shè)備日志實(shí)時(shí)備份、機(jī)器數(shù)據(jù)海量存儲(chǔ)等需求。

四、兼容性與技術(shù)規(guī)格

（一）硬件規(guī)格

（二）軟件兼容性

操作系統(tǒng)：Windows 7/8/10/11（32/64 位）、Linux 

開發(fā)接口：兼容 Win32 API、Linux 

五、結(jié)語(yǔ)

PCIe-6314 憑借獨(dú)立控制核心架構(gòu)、工業(yè)級(jí)電源設(shè)計(jì)與嚴(yán)苛環(huán)境適應(yīng)性，重新定義了 USB 3.2 擴(kuò)展卡的性能標(biāo)桿。無(wú)論是高速數(shù)據(jù)采集、多設(shè)備協(xié)同控制還是復(fù)雜工業(yè)環(huán)境應(yīng)用，該產(chǎn)品均能提供穩(wěn)定可靠的連接解決方案，助力工業(yè)自動(dòng)化與機(jī)器視覺系統(tǒng)釋放最大效能。