CompactPCI，下一代工控機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)

2004年7月9日，中國計(jì)算機(jī)行業(yè)協(xié)會(huì)PICMG/P.R.C攜手研華科技在北京共同舉辦了“2004 PICMG/P.R.C年會(huì)暨CompactPCI技術(shù)應(yīng)用峰會(huì)”，本次會(huì)議匯集了技術(shù)協(xié)會(huì)、產(chǎn)品供應(yīng)商、系統(tǒng)集成商、研究院、高校和各行業(yè)用戶，充分顯示了中國的CompactPCI技術(shù)經(jīng)過數(shù)年的培育和發(fā)展已經(jīng)得到廣泛認(rèn)同，并在眾多行業(yè)取得了成功應(yīng)用。與會(huì)的相關(guān)人士認(rèn)為，CompactPCI將繼STD和IPC之后，成為第三代工控機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)。
　　
技術(shù)演進(jìn)所趨
80年代初，STD工控機(jī)因具有靈活的組合方式、成本低、小板結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)，在許多行業(yè)得到了應(yīng)用，其現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)行表明：STD工控系統(tǒng)較為穩(wěn)定，但其體系結(jié)構(gòu)造成了其系統(tǒng)可靠性欠佳，架構(gòu)封閉，與飛速發(fā)展的PC技術(shù)不兼容，不利于直接引用先進(jìn)的IT技術(shù)。
進(jìn)入90年代以后，STD總線的工控機(jī)逐漸被淘汰，ISA和PCI總線的IPC取代STD開始得到應(yīng)用和普及。基于PC的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，工控機(jī)（IPC）取得了前所未有的發(fā)展，目前已經(jīng)成為工控領(lǐng)域的主流控制器之一。另一方面，由于ISA和PCI出身于IT，不是專為工控應(yīng)用而打造，其板級(jí)互連和機(jī)械結(jié)構(gòu)的限制會(huì)引起諸多不可靠因素，如散熱不合理、抗振動(dòng)和沖擊能力差、電磁兼容性差等，從90年代末開始，IPC的市場占有率開始下降，并逐漸淡出高可靠性領(lǐng)域。
結(jié)合 PCI總線優(yōu)越的電性能和歐規(guī)卡的機(jī)械結(jié)構(gòu)，CompactPCI應(yīng)運(yùn)而生。CompactPCI簡稱CompactPCII，又稱緊湊型PCI，是國際PICMG協(xié)會(huì)于1994提出來的一種計(jì)算機(jī)總線接口標(biāo)準(zhǔn)。CompactPCI將VME密集堅(jiān)固的封裝和大型設(shè)備的極佳冷卻效果以及PC的廉價(jià)、易采用最新芯片的能力結(jié)合在一起，保證了99.999%的高可靠度，極大降低了硬件和軟件開發(fā)成本。CompactPCI具有開放性、高可靠性、可熱插拔（Hot Swap）等特點(diǎn)。
由于以上特點(diǎn)，CompactPCI工業(yè)計(jì)算機(jī)非常適合于工業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用。目前CompactPCI技術(shù)是國際最先進(jìn)的工業(yè)計(jì)算機(jī)技術(shù)。專家預(yù)測，在今后的5-10年，CompactPCI總線主要面向工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用，將逐漸取代VME和PCI，牢牢占據(jù)基礎(chǔ)自動(dòng)化和過程自動(dòng)化層。
　　
主力廠商追捧
2002年和2003 年，凌華科技和PICMG/P.R.C聯(lián)手，連續(xù)舉辦了兩屆“中國CompactPCI/PXI技術(shù)年會(huì)”，在CompactPCI技術(shù)和應(yīng)用推廣方面造成了深遠(yuǎn)的影響。得益于CompactPCI產(chǎn)品的成功，凌華因此將自己定位于“全球高端工業(yè)計(jì)算機(jī)CompactPCI/PXI技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)廠商”，顯示了其在CompactPCI應(yīng)用領(lǐng)域的信心和決心。
2004年，SBC評(píng)選的全球第一大ISA/PCI平臺(tái)供應(yīng)商研華科技再次攜手PICMG/P.R.C，舉辦了“2004 PICMG/P.R.C年會(huì)暨CompactPCI技術(shù)應(yīng)用峰會(huì)”。研華的全面介入，無疑會(huì)進(jìn)一步加速CompactPCI的應(yīng)用普及。據(jù)悉，CompactPCI已經(jīng)成為研華科技的十三個(gè)產(chǎn)品線之一，并且，研華分別在北京和上海設(shè)立了CompactPCI研發(fā)中心，并聲稱要成為全球CompactPCI領(lǐng)導(dǎo)廠商。借助于研華在ISA/PCI平臺(tái)的全球領(lǐng)導(dǎo)地位，以及其全球供應(yīng)鏈的合作號(hào)召力和廣泛的產(chǎn)品應(yīng)用，研華傾力的投入將使得CompactPCI產(chǎn)品供應(yīng)從推廣階段進(jìn)入市場競爭階段。研華表示，將利用其研發(fā)和生產(chǎn)能力，降低CompactPCI產(chǎn)品的成本，如此，CompactPCI應(yīng)用的瓶頸之一——價(jià)格偏高，將得到有效的解決。原來止步于價(jià)格因素的用戶會(huì)因?yàn)镃ompactPCI更好的性價(jià)比而棄用PCI，采用CompactPCI以構(gòu)建更可靠、更堅(jiān)固的系統(tǒng)，CompactPCI應(yīng)用將因此得到廣泛的普及。
另外，CompactPCI在國內(nèi)發(fā)展很快，目前有自主產(chǎn)品的廠家已經(jīng)發(fā)展到數(shù)十家，且產(chǎn)品覆蓋面廣。如研華和凌華均能提供從CPU主板、機(jī)箱、電源到I/O的全系列完整解決方案。還有北京康拓、致茂科技、七一六所、電子部上海32所等廠商，都可以研制和生產(chǎn)具有核心技術(shù)的系統(tǒng)平臺(tái)產(chǎn)品。國內(nèi)的其它廠家，如北京新松佳和（原三九佳和）、興夏機(jī)電、深圳研祥、上海鼎鈦克、陜西海泰等，可以提供各具特色的配套I/O產(chǎn)品。
到目前為止，CompactPCI無論是生產(chǎn)廠家的數(shù)量、產(chǎn)品的種類和數(shù)量，還是系統(tǒng)應(yīng)用的數(shù)量都得到了大幅度增長，越來越多的項(xiàng)目在轉(zhuǎn)向CompactPCI解決方案，其中我國自主研制的CompactPCI產(chǎn)品在市場上占據(jù)了主要地位。
　　
高可靠應(yīng)用需求
近幾年，無論是在網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域還是工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，隨著人們對(duì)開放性、高可靠性和技術(shù)的面向未來性認(rèn)識(shí)的不斷提高，CompactPCI技術(shù)和應(yīng)用得到了越來越廣泛的關(guān)注。目前，在通訊、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)電話整和中，在實(shí)時(shí)系統(tǒng)控制、產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、軍事系統(tǒng)等需要高速運(yùn)算的場合，在智能交通、航空航天、醫(yī)療器械、水利等模塊化及高可靠度、可長期使用的應(yīng)用領(lǐng)域，CompactPCI都有廣泛的應(yīng)用和需求。
在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，CompactPCI應(yīng)用已經(jīng)取得顯著的成績。據(jù)中國計(jì)算機(jī)行業(yè)協(xié)會(huì)PICMG/PRC主任劉鑫介紹，到目前為止，CompactPCI在自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)由試驗(yàn)、觀望階段進(jìn)入了普及時(shí)期。例如，唐山大學(xué)基于CompactPCI技術(shù)研制的鍋爐供熱自動(dòng)控制系統(tǒng)，成功地應(yīng)用在唐山市熱力總公司供熱項(xiàng)目上，而且開發(fā)周期短，系統(tǒng)運(yùn)行可靠；山西海泰電子研制的多通道瞬態(tài)信號(hào)測試系統(tǒng)，檢測器件電起爆/點(diǎn)火瞬態(tài)響應(yīng)特性，解決了石油行業(yè)中火工品器件的參數(shù)測試問題；上海寶鋼則采用了CompactPCI研制的軋機(jī)震動(dòng)紋自動(dòng)監(jiān)測、診斷系統(tǒng)，應(yīng)用于軋鋼廠冷軋平整機(jī)組，為指導(dǎo)現(xiàn)場操作、進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量控制以及設(shè)備維護(hù)提供了科學(xué)手段；中國科學(xué)院上海所采用CompactPCI技術(shù)，研制成功的實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的信號(hào)分析系統(tǒng)和整星測試系統(tǒng)已經(jīng)投入運(yùn)行。
　　
從1999年全球不足2000萬美元的小行業(yè)，發(fā)展到2002年20億美元的產(chǎn)業(yè)，在2003年達(dá)到了32億美元，短短幾年，CompactPCI技術(shù)走過了研制、生產(chǎn)、銷售、應(yīng)用、服務(wù)的歷程，已經(jīng)在國內(nèi)形成了完整的運(yùn)行體系，并保持著良好的發(fā)展勢頭，有效地推動(dòng)著工業(yè)自動(dòng)化、測量自動(dòng)化和信息化產(chǎn)業(yè)朝著面向未來的高可靠性、開放性和標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。從長遠(yuǎn)來看，加快開放的、高可靠的CompactPCI技術(shù)在更多領(lǐng)域的應(yīng)用，使其成為新一代工控機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)改造和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，都具有十分積極的作用。