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CompactPCI和CompactPCI Express
【技术讲座】板卡接口的过去与现在，工业总线规格总汇 (五)
CompactPCI和CompactPCI Express
DATE 2008/03/19 印刷用网页

　　【日经BP社报道】 上接本站报道 (一)VME，板卡间连接总线最为广泛采用的代表、 (二)以VME为基础,利用高速骨干网、 (三)广泛应用于子板层叠用途的PC/104、PC/104-Plus、PCI-104、 (四)通过PCI实现高速化的PC/104-Plus。

CompactPCI，CompactPCI Express和COM Express均为VME的板卡尺寸以及PCI的连接器

　　CompactPCI，CompactPCI Express和COM Express规格均由名为“PICMG（PCI Industrial Manufacturing Group）”的团体制定。PICMG顾名思义，就是由制造PCI元件厂商组成的团体，负责制定和推广以PCI和PCI Express为基础的标准接口。相关标准均可通过PICMG的网站下载*注5。

　　PICMG制定的板卡间连接总线规格为CompactPCI。简单地概括CompactPCI就是“板卡尺寸与VME一样，连接器为独自的PCI”。VME在产业领域应用得非常广泛，支持VME的底板也非常普遍。因此，CompactPCI在沿用VME底盘的同时，只将背板由Versa类型更换为PCI类型，以便使PCI能够应用于产业设备。

　　为此CompactPCI与VME一样也确定了3U（VME的单高度）和6U（VME的双高度）2个种类。3U可以使用220端子、6U可以使用535端子的连接器。3U的220端子同时支持32bit和64bit PCI，6U则追加了可以用于其它用途的315端子。利用追加端子支持VME64信号的就是CompactPCI卡。

　　CompactPCI卡的电气特性与PCI完全一样。因此，PCI的限制同样适用于CompactPCI。比如，1个CompactPCI背板最多只能连接8块板卡。要连接更多板卡的话，与PCI一样需要使用PCI-PCI总线桥。这样就可以形成连接16/24/32块板卡的构造。

　　CompactPCI本身相当于PCI的“Revision 2.2”。也就是说，还可以通过5V的电信号*注6。工作速度支持33MHz/66MHz中的任何一种。面向产业设备方面的特点是标准配备了热插拔(Hot Swap)支持功能。这一点也与PCI的热插拔功能一样，因此从结果来看，CompactPCI在电气方面与现有的PCI卡相同（机械性质就更不用说了）。CompactPCI的最新标准为1999年10月公布的“Revision 3.0”。

利用PCI Express

　　在利用CompactPCI的外观尺寸（Form Factor）的同时用PCI Express取代PCI的就是CompactPCI Express。CompactPCI Express也与CompactPCI一样，定义了3U和6U的2种板卡。不过，3U的连接器结合PCI Express进行了完全替换（图9）。新连接器中采用了ADF这一后面将要提到的Advanced TCA接口，目的是同时支持PCI Express Gen1（2.5GT/秒）和Gen2（5GT/秒）两种信号。顺便提一下，6U尺寸追加的315端子连接器的操作与CompactPCI一样。电气方面与PCI Express相同，热插拔也遵循PCI Express规格。

图9　CompactPCI Express的3U板卡连接器构造
遵循CompactPCI Express的3U连接器与遵循CompactPCI的连接器不同，以PCI Express信号代替PCI信号


　　CompactPCI Express的最新标准是2005年6月公布的“Revision 1.0”。不过，目前支持产品还不多，普及进程不尽人意。难以普及的主要原因是背板结构与CompactPCI具有非常大的差异（因为是点对点连接，所以需要相应的布线），而且实际使用时还必须同时使用PCI Express交换机等等。不过，CompactPCI的传输速度渐渐开始难以满足需求，所以CompactPCI Express有望成为新一代标准总线。（未完待续，特约撰稿人大原 雄介）

注5 PICMG的网站为http://www.picmg.org/。PICMG会员下载免费，非会员需要付费购买。

注6 与PCI总线不同，CompactPCI中不存在同时支持3.3V和5V的背板。为此板卡需要限定为支持哪一种信号。

作者简介：大原 雄介。技术论文自由撰稿人。内容主要涵盖CPU和存储器等相关部件的结构、OS、驱动器、中间件等。

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