CompactPCI應用蓄勢待發(fā)
Jeff Munch
2003/10/20
CompactPCI所具有的開(kāi)放性、高可靠性、可熱插拔特性，使該技術(shù)除了可以廣泛應用在通訊、網(wǎng)絡(luò )、計算機電話(huà)整合外，同時(shí)，也適用于實(shí)時(shí)系統控制、產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化、實(shí)時(shí)數據采集、軍事系統等需要高速運算的領(lǐng)域，以及智能交通、航空航天、醫療器械、水利等模塊化的及高可靠度、可長(cháng)期使用的應用領(lǐng)域。
·編者提示·
CompactPCI技術(shù)能橫跨工控、通信兩個(gè)領(lǐng)域，能使得電信設備也可以應用諸如奔騰、至強這種廉價(jià)的量產(chǎn)型處理器，還能通過(guò)普通PC，而不是昂貴的小型機來(lái)開(kāi)發(fā)相關(guān)應用軟件。
CompactPCI憑借其技術(shù)的優(yōu)勢，其廣泛應用直逼商用pc 及傳統工控機。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)執行官，他在硬件設計、軟件開(kāi)發(fā)、工程資源管理領(lǐng)域里有超過(guò)二十年的經(jīng)驗，在加入凌華的經(jīng)營(yíng)團隊之前，Munch先生曾擔任美國Motorola計算機事業(yè)群工程總監及美國Pro-Log公司工程副總經(jīng)理。
CompactPCI簡(jiǎn)稱(chēng)cPCI，是國際PICMG協(xié)會(huì )于1994年提出來(lái)的一種總線(xiàn)接口標準。它的出現解決了多年來(lái)電信系統工程師與設備制造商面臨的棘手問(wèn)題：將VME密集堅固的封裝和大型設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合在一起，既保證99.999%的高可靠度，又降低硬件和軟件的開(kāi)發(fā)成本。
CompactPCI技術(shù)會(huì )在相關(guān)的各行業(yè)引起新一輪的應用浪潮
國際知名研究機構IMS在今年7月的分析預估指出，CompactPCI 未來(lái)5年在歐洲將會(huì )有持續穩定的成長(cháng)。IMS曾訪(fǎng)問(wèn)過(guò)世界各地主要的嵌入式單板計算機購買(mǎi)者，在所有受訪(fǎng)者當中有 42.9% 的人有意在2006年之前采用CompactPCI 單板計算機于其系統。IMS研究報告強調，即使新的AdvancedTCA(PICMG 3.X) 規格被廣泛接受, 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)現目前國內的CompactPCI技術(shù)的實(shí)際應用還存在一定的差距。但同時(shí)，中國作為世界經(jīng)濟發(fā)展速度最為迅速的地區，對先進(jìn)技術(shù)、技術(shù)標準及理念的接納能力非常快，CompactPCI技術(shù)也在逐漸為人們所認識、了解，并接受和應用。
CompactPCI和傳統商用PC及工控機相比有更多的優(yōu)越性
CompactPCI基于PICMG2.0規范。其電氣特性與PCI總線(xiàn)相同，因此用戶(hù)的軟件和普通PC兼容，現有的PCI外圍卡也可以很容易移植到CompactPCI平臺。CompactPCI使用2mm高密度針孔總線(xiàn)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(guò)20余年現場(chǎng)使用考驗的歐規卡（Eurocard）結構。歐規卡采用垂直安裝、前抽取結構，提高了卡片的散熱性、抗震性和易維護性。具體地講有如下優(yōu)點(diǎn)：
系統抗振性強 CompactPCI卡片上下有導軌固定，卡片的前端通過(guò)氣密性的針孔連接器和背板相連，每個(gè)接頭具有10kg的結合力。卡片可以通過(guò)面板螺絲固定在機箱上。CompactPCI卡片的前后上下都被固定，因此系統抗震性很高。
支持卡片帶電拔插 CompactPCI的背板使用長(cháng)中短插針結構，其中Power和Ground針腳最長(cháng)，可以保證卡片安全地帶電插入和拔出。此外，板選信號IDSEL,BD_SEL針腳最短，系統借此信號可以得知卡片是在插入過(guò)程或是拔出過(guò)程。另外，CompactPCI制定了熱插拔的硬件過(guò)程和軟件管理接口，保證了卡片熱插拔過(guò)程的有效性。
支持后走線(xiàn)，便于方便配線(xiàn) CompactPCI的卡片信號線(xiàn)不用從卡片前面板引出，可以通過(guò)背板將信號線(xiàn)用轉接板從后端引出。當更換卡片時(shí)，不需要更換信號線(xiàn)，這樣減少了更換卡片的工作量，并減少因更換信號線(xiàn)而引起的出錯概率。此外，信號線(xiàn)從后端引出，設備前端也會(huì )比較美觀(guān)。
卡片垂直安裝，有利于散熱 CompactPCI卡片采用歐規卡結構，卡片垂直安裝，系統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，并嚴格定義了信號線(xiàn)的最長(cháng)長(cháng)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。單個(gè)CompactPCI總線(xiàn)段最多可以支持7個(gè)PCI設備，而普通工控機只能支持4個(gè)PCI設備。
防腐和電磁屏蔽性好 CompactPCI使用2mm氣密性針孔總線(xiàn)連接器，鹽霧、酸霧和帶電粉塵不能腐蝕總線(xiàn)。此外，CompactPCI的全鋁合金機箱外殼和卡片的U型彈簧片能給系統提供良好的電磁屏蔽保護。
抗靜電好 CompactPCI卡片下端具有靜電導出條，靜電可以導出到地面。另外，CompactPCI規定系統的邏輯地和機箱地隔離，保持系統不受外界干擾。而基于PICMG1.0的工控機則無(wú)法做到機箱地和邏輯地的隔離。
CompactPCI在眾多行業(yè)有應用優(yōu)勢
對于電信設備來(lái)說(shuō)，所謂的高可靠度，要求極其苛刻，也就是說(shuō)，要達到5個(gè)9的可靠度標準。過(guò)去電信設備廠(chǎng)商為了達到這些要求，各家均采用自行開(kāi)發(fā)定義的硬、軟件標準，致使互不兼容和通用，整體硬件和軟件開(kāi)發(fā)成本很高，產(chǎn)品也堪稱(chēng)“貴族產(chǎn)品”。
由于CompactPCI同時(shí)擁有了專(zhuān)用電信設備的5個(gè)9的可靠度、其本身所具有的開(kāi)放性及可大量采用的廉價(jià)PC部件這三大“利器”，在硬件設施上又有著(zhù)可熱插拔、抗震性強、高可用性、易使用性、可擴展性等特性，所以，CompactPCI不僅可以滿(mǎn)足電信設備的各種苛刻需求，也能降低設備生產(chǎn)和采購成本。
就國際市場(chǎng)的價(jià)格來(lái)看，CompactPCI設備總體造價(jià)比過(guò)去傳統電信設備便宜很多，部分價(jià)格甚至不足原來(lái)產(chǎn)品的1/4，困擾電信運營(yíng)商降低成本調整資費的難題，得到了有效解決。
CompactPCI在其它行業(yè)的應用
相對電信市場(chǎng)的持續發(fā)展，CompactPCI已逐漸擴展到其它工業(yè)領(lǐng)域的應用，不論是交通運輸系統、軍事應用、量測儀器、自動(dòng)化設備，都在使用CompactPCI，這就是為什么 CompactPCI 在電信市場(chǎng)低迷之際仍能維持銷(xiāo)售和市場(chǎng)占有率的原因。采用CompactPCI架構的工業(yè)PC，相對商業(yè)PC的架構來(lái)講，完全適應在相對較為惡劣的作業(yè)環(huán)境下的穩定運行。
CompactPCI技術(shù)應用熱潮蓄勢待發(fā)
國內目前的電信建設已進(jìn)入性?xún)r(jià)比的增值時(shí)代，新一代的通訊基礎設施正在醞釀之中，而其它產(chǎn)業(yè)也在產(chǎn)業(yè)第二次升級換代之中,cPCI在國內正受到異乎尋常的重視，市場(chǎng)規模令人不可忽視。
目前CompactPCI已成功應用的通信領(lǐng)域
目前CompactPCI已成功應用的領(lǐng)域
以凌華科技為例，在2003年前三季的營(yíng)業(yè)額當中，其在CompactPCI產(chǎn)品的營(yíng)業(yè)額呈現倍數的增長(cháng)，主要就是因為銷(xiāo)售領(lǐng)域涵蓋軍用3U、6U
CompactPCI系統、交通及運輸3U CompactPCI控制系統等。
電信網(wǎng)絡(luò )硬件平臺逐漸走向開(kāi)放的CompactPCI標準，未來(lái)5年內，電信網(wǎng)絡(luò )設備制造商將會(huì )應用 CompactPCI 技術(shù)。
CompactPCI除了在以上這些領(lǐng)域外，由于3G無(wú)線(xiàn)通訊時(shí)代的來(lái)臨，一股通訊設備的更新熱潮也正在蓄勢待發(fā)。
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