CompactPCI應(yīng)用蓄勢待發(fā)
Jeff Munch
2003/10/20
CompactPCI所具有的開放性、高可靠性、可熱插拔特性，使該技術(shù)除了可以廣泛應(yīng)用在通訊、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)電話整合外，同時(shí)，也適用于實(shí)時(shí)系統(tǒng)控制、產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、軍事系統(tǒng)等需要高速運(yùn)算的領(lǐng)域，以及智能交通、航空航天、醫(yī)療器械、水利等模塊化的及高可靠度、可長期使用的應(yīng)用領(lǐng)域。
·編者提示·
CompactPCI技術(shù)能橫跨工控、通信兩個(gè)領(lǐng)域，能使得電信設(shè)備也可以應(yīng)用諸如奔騰、至強(qiáng)這種廉價(jià)的量產(chǎn)型處理器，還能通過普通PC，而不是昂貴的小型機(jī)來開發(fā)相關(guān)應(yīng)用軟件。
CompactPCI憑借其技術(shù)的優(yōu)勢，其廣泛應(yīng)用直逼商用pc 及傳統(tǒng)工控機(jī)。Jeff Munch先生目前為國際PICMG 3.0委員會(huì)的主席，同時(shí)也是凌華科技的首席技術(shù)執(zhí)行官，他在硬件設(shè)計(jì)、軟件開發(fā)、工程資源管理領(lǐng)域里有超過二十年的經(jīng)驗(yàn)，在加入凌華的經(jīng)營團(tuán)隊(duì)之前，Munch先生曾擔(dān)任美國Motorola計(jì)算機(jī)事業(yè)群工程總監(jiān)及美國Pro-Log公司工程副總經(jīng)理。
CompactPCI簡稱cPCI，是國際PICMG協(xié)會(huì)于1994年提出來的一種總線接口標(biāo)準(zhǔn)。它的出現(xiàn)解決了多年來電信系統(tǒng)工程師與設(shè)備制造商面臨的棘手問題：將VME密集堅(jiān)固的封裝和大型設(shè)備的極佳冷卻效果以及PC廉價(jià)的易采用具有最新處理能力的芯片結(jié)合在一起，既保證99.999%的高可靠度，又降低硬件和軟件的開發(fā)成本。
CompactPCI技術(shù)會(huì)在相關(guān)的各行業(yè)引起新一輪的應(yīng)用浪潮
國際知名研究機(jī)構(gòu)IMS在今年7月的分析預(yù)估指出，CompactPCI 未來5年在歐洲將會(huì)有持續(xù)穩(wěn)定的成長。IMS曾訪問過世界各地主要的嵌入式單板計(jì)算機(jī)購買者，在所有受訪者當(dāng)中有 42.9% 的人有意在2006年之前采用CompactPCI 單板計(jì)算機(jī)于其系統(tǒng)。IMS研究報(bào)告強(qiáng)調(diào)，即使新的AdvancedTCA(PICMG 3.X) 規(guī)格被廣泛接受, 這些公司對于正在主流地位的CompactPCI(PICMG 2.X) 的需求仍不會(huì)有絲毫減少。
相對CompactPCI技術(shù)在歐美等國家的日漸普及，我們發(fā)現(xiàn)目前國內(nèi)的CompactPCI技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用還存在一定的差距。但同時(shí)，中國作為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度最為迅速的地區(qū)，對先進(jìn)技術(shù)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及理念的接納能力非常快，CompactPCI技術(shù)也在逐漸為人們所認(rèn)識(shí)、了解，并接受和應(yīng)用。
CompactPCI和傳統(tǒng)商用PC及工控機(jī)相比有更多的優(yōu)越性
CompactPCI基于PICMG2.0規(guī)范。其電氣特性與PCI總線相同，因此用戶的軟件和普通PC兼容，現(xiàn)有的PCI外圍卡也可以很容易移植到CompactPCI平臺(tái)。CompactPCI使用2mm高密度針孔總線連接器，和使用金手指連接器的PCI卡相比，具有連接可靠、完全氣密的特點(diǎn)，卡片的抗震性和抗腐蝕性高。此外，CompactPCI卡片采用經(jīng)過20余年現(xiàn)場使用考驗(yàn)的歐規(guī)卡（Eurocard）結(jié)構(gòu)。歐規(guī)卡采用垂直安裝、前抽取結(jié)構(gòu)，提高了卡片的散熱性、抗震性和易維護(hù)性。具體地講有如下優(yōu)點(diǎn)：
系統(tǒng)抗振性強(qiáng) CompactPCI卡片上下有導(dǎo)軌固定，卡片的前端通過氣密性的針孔連接器和背板相連，每個(gè)接頭具有10kg的結(jié)合力�？ㄆ梢酝ㄟ^面板螺絲固定在機(jī)箱上。CompactPCI卡片的前后上下都被固定，因此系統(tǒng)抗震性很高。
支持卡片帶電拔插 CompactPCI的背板使用長中短插針結(jié)構(gòu)，其中Power和Ground針腳最長，可以保證卡片安全地帶電插入和拔出。此外，板選信號(hào)IDSEL,BD_SEL針腳最短，系統(tǒng)借此信號(hào)可以得知卡片是在插入過程或是拔出過程。另外，CompactPCI制定了熱插拔的硬件過程和軟件管理接口，保證了卡片熱插拔過程的有效性。
支持后走線，便于方便配線 CompactPCI的卡片信號(hào)線不用從卡片前面板引出，可以通過背板將信號(hào)線用轉(zhuǎn)接板從后端引出。當(dāng)更換卡片時(shí)，不需要更換信號(hào)線，這樣減少了更換卡片的工作量，并減少因更換信號(hào)線而引起的出錯(cuò)概率。此外，信號(hào)線從后端引出，設(shè)備前端也會(huì)比較美觀。
卡片垂直安裝，有利于散熱 CompactPCI卡片采用歐規(guī)卡結(jié)構(gòu)，卡片垂直安裝，系統(tǒng)的散熱氣流從下向上吹，符合空氣對流原理，散熱效果好。
CompactPCI卡片具有更好的電氣特性 CompactPCI背板插針和接頭全部鍍金，并嚴(yán)格定義了信號(hào)線的最長長度、PCB板的阻抗、去偶電容、PCI上拉電阻阻值。因此，CompactPCI的電氣特性要優(yōu)于普通PCI工控機(jī)。單個(gè)CompactPCI總線段最多可以支持7個(gè)PCI設(shè)備，而普通工控機(jī)只能支持4個(gè)PCI設(shè)備。
防腐和電磁屏蔽性好 CompactPCI使用2mm氣密性針孔總線連接器，鹽霧、酸霧和帶電粉塵不能腐蝕總線。此外，CompactPCI的全鋁合金機(jī)箱外殼和卡片的U型彈簧片能給系統(tǒng)提供良好的電磁屏蔽保護(hù)。
抗靜電好 CompactPCI卡片下端具有靜電導(dǎo)出條，靜電可以導(dǎo)出到地面。另外，CompactPCI規(guī)定系統(tǒng)的邏輯地和機(jī)箱地隔離，保持系統(tǒng)不受外界干擾。而基于PICMG1.0的工控機(jī)則無法做到機(jī)箱地和邏輯地的隔離。
CompactPCI在眾多行業(yè)有應(yīng)用優(yōu)勢
對于電信設(shè)備來說，所謂的高可靠度，要求極其苛刻，也就是說，要達(dá)到5個(gè)9的可靠度標(biāo)準(zhǔn)。過去電信設(shè)備廠商為了達(dá)到這些要求，各家均采用自行開發(fā)定義的硬、軟件標(biāo)準(zhǔn)，致使互不兼容和通用，整體硬件和軟件開發(fā)成本很高，產(chǎn)品也堪稱“貴族產(chǎn)品”。
由于CompactPCI同時(shí)擁有了專用電信設(shè)備的5個(gè)9的可靠度、其本身所具有的開放性及可大量采用的廉價(jià)PC部件這三大“利器”，在硬件設(shè)施上又有著可熱插拔、抗震性強(qiáng)、高可用性、易使用性、可擴(kuò)展性等特性，所以，CompactPCI不僅可以滿足電信設(shè)備的各種苛刻需求，也能降低設(shè)備生產(chǎn)和采購成本。
就國際市場的價(jià)格來看，CompactPCI設(shè)備總體造價(jià)比過去傳統(tǒng)電信設(shè)備便宜很多，部分價(jià)格甚至不足原來產(chǎn)品的1/4，困擾電信運(yùn)營商降低成本調(diào)整資費(fèi)的難題，得到了有效解決。
CompactPCI在其它行業(yè)的應(yīng)用
相對電信市場的持續(xù)發(fā)展，CompactPCI已逐漸擴(kuò)展到其它工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，不論是交通運(yùn)輸系統(tǒng)、軍事應(yīng)用、量測儀器、自動(dòng)化設(shè)備，都在使用CompactPCI，這就是為什么 CompactPCI 在電信市場低迷之際仍能維持銷售和市場占有率的原因。采用CompactPCI架構(gòu)的工業(yè)PC，相對商業(yè)PC的架構(gòu)來講，完全適應(yīng)在相對較為惡劣的作業(yè)環(huán)境下的穩(wěn)定運(yùn)行。
CompactPCI技術(shù)應(yīng)用熱潮蓄勢待發(fā)
國內(nèi)目前的電信建設(shè)已進(jìn)入性價(jià)比的增值時(shí)代，新一代的通訊基礎(chǔ)設(shè)施正在醞釀之中，而其它產(chǎn)業(yè)也在產(chǎn)業(yè)第二次升級換代之中,cPCI在國內(nèi)正受到異乎尋常的重視，市場規(guī)模令人不可忽視。
目前CompactPCI已成功應(yīng)用的通信領(lǐng)域
目前CompactPCI已成功應(yīng)用的領(lǐng)域
以凌華科技為例，在2003年前三季的營業(yè)額當(dāng)中，其在CompactPCI產(chǎn)品的營業(yè)額呈現(xiàn)倍數(shù)的增長，主要就是因?yàn)殇N售領(lǐng)域涵蓋軍用3U、6U
CompactPCI系統(tǒng)、交通及運(yùn)輸3U CompactPCI控制系統(tǒng)等。
電信網(wǎng)絡(luò)硬件平臺(tái)逐漸走向開放的CompactPCI標(biāo)準(zhǔn)，未來5年內(nèi)，電信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商將會(huì)應(yīng)用 CompactPCI 技術(shù)。
CompactPCI除了在以上這些領(lǐng)域外，由于3G無線通訊時(shí)代的來臨，一股通訊設(shè)備的更新熱潮也正在蓄勢待發(fā)。
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