CompactPCI-Express系统在工业控制领域的发展
蒙 佺
研祥智能 通讯产品事业部
摘要：本文介绍CompactPCI-Express发展现状，阐述其核心技术及为何未能在过去三年中得到大规模的应用。指出CompactPCI-Express的理论定义与产品化应用相悖，并提出Type1、Type2 CompactPCI-Express 6U系统符合主流市场需求，它将占领第三代工控机的至高点，并在军事防御与航空航天领域得到大力发展。
关键词：CompactPCI；CompactPCI-Express；第三代工控机
CompactPCI-Express System Development in Industry Control Area
Meng Quan
EVOC Intelligent Technology，communication Department
Abstract: Introduction the development status of CompactPCI-Express，explain its core technology and why it cannot got growth in the past three years. CompactPCI-Express slots definition is opposite to the product marketing, Type1 and Type2 6U system satisfy the marketing needs. CompactPCI-Express will get the high-point of the third industry control computer, and it will get great contribution to the military industry.
Keywords: CompactPCI；CompactPCI-Express；The third industry control computer
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？
