CompactPCI-Express系统在工业控制领域的发展

　　1 CompactPCI-Express发展现状

　　CompactPCI规范成熟之后，产品应用不断拓宽，同时，CompactPCI性能、带宽等问题也日益凸显。2005年，CompactPCI- Express规范诞生，此规范的主要目的在于促进CompactPCI在军事防御与航空航天市场的发展。时至今日，CompactPCI- Express并没有像想象中那样快速发展，国内外仅有少数几家厂商少量研发生产CompactPCI-Express产品，并且集中在3U简单系统方 面，很少涉及6U CompactPCI-Express大型系统开发。CompactPCI-Express优势明显，为何未能在过去三年中得到大规模的应用?其应用模式 是否将转换?它在工业控制领域的发展前景如何?

　　2 CompactPCI-Express核心技术

　　CompactPCI-Express采用串行数据传输机制，将110根CompactPCI并行数据地址线、控制线、仲裁线、时钟线、系统复位线、中断 线减少到4根差分传输线，且串行机制中包括PCI-Express所有通信协议。总线数量的将少，使得产品化过程中的PCB制作、布线变得更容易。同 时，CompactPCI-Express背板FR4 PCB布线可达50厘米，而CompactPCI却局限于PCB布线长度、PCI桥扩展机制的影响。所以，CompactPCI-Expres在系统设计 难度、扩展性方面胜于CompactPCI。

　　CompactPCI-Express板间互联采用Link点对点联接，每一个Link可由X1、X2、X4、X8、X16个Lane联接，每一个 Lane由一对TX差分信号对和一对RX差分信号对组成，数据双向传输。X1 Lane单向速度为250Mbytes/s，双向即为500Mbytes/s，而传统的33MHz/32Bit CompactPCI 总线仅为132 Mbytes/s。CompactPCI-Express采用点对点的互联，CompactPCI则是共享总线带宽，这样，CompactPCI- Express速度优势更为明显。另外，CompactPCI-Express高速信号ADF差分连接器性能优于CompactPCI 2mm HM连接器，进一步增强系统传输性能。

　　CompactPCI-Express系统还具备热插拔、IPMI系统管理功能。热 插拔增强了系统的可维护性，是工控产品经久不衰的特性。IPMI在ATCA、MTCA、服务器等产品方面应用广泛，侧重于电信领域，在工控领域不会得到大 规模的实际应用!

　　鉴于以上分析，CompactPCI-Express最核心、最适用的技术既是：扩展性能强、传输性能高、可热插拔、 设计难度低!

　　3 CompactPCI-Express为何未能得到大规模应用?

　　CompactPCI 最早主要用于电信，伴随着电信领域对产品性能、数据传输带宽的高要求，CompactPCI应用减少，而ATCA规范得到发展，并逐渐在电信骨干网、核心 网、接入网中得到大规模的应用。CompactPCI-Express虽然充分利用了PCI-Express的速度，但是CPCI架构的板卡尺寸、供电能 力不足以满足高性能、大功耗要求，因此，对于2005年以后的电信硬件平台，ATCA规范的产品得到大力发展，CompactPCI-Express却是 风平浪静!ATCA、MTCA的诞生，基本上使得CompactPCI-Express从电信领域出局，仅能占据少量的电信设备边缘市场，比如，仅有少数 厂家用CompactPCI-Express做CTI语音业务。