Технология CompactPCI

Номенклатура CompactPCI

Стандарт CompactPCI еще очень молод. Поэтому его специфическая для стандарта номенклатура сегодня очень невелика. Само собой, что первыми стали доступны самые основные элементы: специфическая механика (в отношении "общей" евромеханики для OEM или системных интеграторов ограничений нет - она выпускается сотнями компаний) и средства построения вычислительного ядра системы.

Процессорные модули. Имеющиеся на рынке host-процессоры CompactPCI форматов 3U и 6U построены на базе PowerPC, Pentium и Pentium Pro. Декларируются разработки на базе МС683хх и МРС860. Номенклатура пока крайне мала. Коммерчески доступны только чуть более 10 базовых моделей плат от малого числа поставщиков. Они интегрируют CPU, DRAM, FLASH, SVGA, последовательные и параллельные порты, контроллеры дисков, клавиатуры и т. д., одним словом, являются одноплатными компьютерами. Структурные схемы и внешний вид типичных "простейших" host-процессоров формата 3U CompactPCI показаны на рис. 3-6.

Контроллер CompactPCI полностью совместим со спецификацией PREP/CHRP для PowerPC и позволяет использовать широкий спектр программного обеспечения на этой платформе, начиная от широкого класса операционных систем реального времени и заканчивая NT и AIX. Контроллеры на базе Pentium, Pentium Pro обеспечивают работу всего спектра программного обеспечения, функционирующего на платформе IBM PC/AT.

Особых комментариев эти рисунки не требуют. Кроме одного - данные процессоры полностью повторяют PCI-архитектуру настольных компьютеров, но в жестком промышленном формате. Типовыми отличительными признаками, с точки зрения архитектуры, могут являться повышенные объемы Eprom & Flash, отсутствие дисковых контроллеров и графического интерфейса, поскольку во встраиваемых приложениях они нужны не всегда.

Ввод/вывод. На заре любого стандарта первыми на рынке появляются его механические компоненты и центральные вычислители. Однако действительно ключевым фактором, влияющим на коммерческий успех стандарта, являются его возможности по обеспечению функций ввода/вывода для максимально широкого круга конечных приложений. До осени 1996 года можно было утверждать: единственное, что может делать компьютер в стандарте CompactPCI, - это выполнять функции конторской настольной машины, включенной в офисную сеть.

Ситуация резко изменилась осенью 1996 года после трех ключевых событий:

1. Компания Green Spring Computers - лидер в области разработки и производства гибких мезонинных технологий ввода/вывода IndustryPack - выпустила свою знаменитую плату-носитель PCI-40 в формате 6U CompactPCI, названную сPCI-200, и в формате 3U под названием cPCI-100. Эта работа была выполнена по заявке и в кооперации с двумя крупнейшими фирмами, Force и ProLog, поддерживающими CompactPCI. К ним вскоре присоединилась и Zialtech. Выпуск носителей cPCI-200/100 означает, что OEM-компаниям и системным интеграторам открыт доступ к огромной номенклатуре объектного ввода/вывода от большого числа базовых поставщиков. А это практически любой ввод/вывод: аналоговый, цифровой, графический, телекоммуникационный NxRS232/422/485, промышленные (Profibus, LonWorks, CANbus), локальные (FastEthernet, Arcnet), глобальные (ISDN E1/T1, SS7, X25) сети, авиационные интерфейсы типа MIL1553B/ARINC/H009, управление двигателями/приводами, реле, таймеры, аудиоDSP, синтезаторы речи и т. д.

2. Компания Creative Electronic System (CES, Швейцария) - весьма авторитетная в области создания систем реального времени высшей производительности (ядерная физика/авиация/космос) - выпустила первый универсальный модуль-носитель двух PMC-мезонинов (стандартные низкопрофильные промышленные мезонины на основе шины PCI). Для ОЕМ- и системных интеграторов открылся доступ к широкой, чрезвычайно гибко компонуемой номенклатуре PMC/IEEE1386/ - мезонинных модулей для наплатных, высокопроизводительных расширений: сети FastEthernet, AnyLAN, ATM, FDDI, RMN, быстрый аналоговый и цифровой ввод/вывод, DSP+аналоговый ввод/вывод, графические процессоры, авиационные сети, SCI-интерфейс, телекоммуникационные NxRS232/422/485 интерфейсы, ISDN E1/T1 и т. д. Кроме функций ввода/вывода такие носители имеют порт для сопряжения с VME64-оборудованием.

Благодаря тому что разработчики хорошо продумали именно концепцию стандарта, современные мезонинные технологии гибкого ввода/вывода были адаптированы очень быстро. С помощью мезонинных технологий IP и PMC можно перекрыть очень большой спектр конечных приложений. Но все же пока не весь. Особо сложные модульные компоненты, как-то: сверхбыстрые АЦП/ЦАП (от 10 МГц) c большими буферами (до 1 Гбайт) с каналами для DSP, многопроцессорные DSP-подсистемы с локальными функциями ввода/вывода, управляемые фильтры, высокоточные (более 16 бит) преобразователи, коммуникационные процессоры - пока в CompactPCI недоступны. Именно высокотехнологичный ввод/вывод способен "сцементировать" стандарт и закрепить его начальный успех на рынке, особенно для систем с длительным жизненным циклом. Но нет сомнений в том, что названные разработки появятся в течение 1-2 ближайших лет.

3. Force, вторая в мире по объему продаж после Motorola компания-производитель COTS/ROTS VME-модульных компонентов, главный участник международных консорциумов PICMG и VITA, выпустила базовую платформу Pentura VMES-8700 для телекоммуникационных и иных высокопроизводительных приложений. Она представляет собой гибридную VME64+CompactPCI встраиваемую платформу, которая, соединяя в себе лучшие промышленные технологии, обеспечивает работу максимально широкого спектра аппаратного (VME, CompactPCI, PMC, IP) и программного обеспечения. Подобные работы ведут и другие компании-производители базовых средств, в частности DEC, на платформе Alpha.

Пожалуй, нет другого исторического примера, демонстрирующего, что некая новая разрешающая технология столь же быстро "нарастила мускулы" в организации ввода/вывода. В этом смысле CompactPCI сегодня уступает разве что VME- и VXI-системам.

НАЗАД СОДЕРЖАНИЕ ВПЕРЕД