CPCI

Compact PCI（Compact Peripheral Component Interconnect）簡稱CPCI，中文又稱緊湊型PCI，是國際工業計算機製造者聯合會（PCI Industrial Computer Manufacturer's Group，簡稱PICMG）於1994提出來的一種匯流排接口標準。是以PCI電氣規範為標準的高性能工業用匯流排。為了將PCI SIG的PCI匯流排規範用在工業控制計算機系統，1995年11月PCI工業計算機製造者聯合會（PICMG）頒布了CPCI規範1.0版，以後相繼推出了PCI-PCI Bridge規範、Computer Telephony TDM規範和User-defined I/O pin assignment規範。

基本介紹

• 中文名：緊湊型外設部件互連標準
• 外文名：CPCI
• 名稱：CPCI
• 全稱：Compact Peripheral Component Interconnect
• 定位：匯流排接口標準
• 始發時間：1994
• ：

主流供應商

	單位名稱	姓 名	職 務	主營業務
1	北京新松佳和電子系統股份有限公司	肖學海	副總經理	基於CPCI技術的板級、系統級產品，嵌入式計算機及相關產品的研發與銷售
2	凌華科技集團	張福強	市場經理	工業計算機、數據採集卡、測量/控制設備、網路產品
3	研華興業電子科技有限公司	陳 希	經理	工業計算機、自動化系列產品
4	北京林克海德科技有限責任公司	戴忠林	總經理	業界知名的電話語音、傳真、數據等多媒體業務開發平台的提供商和系統方案服務商
5	北京凌天科技有限公司	張偉明	總經理	提供各種適應於惡劣環境的嵌入式計算、DSP 套用系統、高速採集，實時顯控和數位訊號處理板極產品
6	上海鼎鈦克電子有限公司	彭文進	總工程師	專業提供CPCI/PXI系統的設計、製造和套用服務
7	深圳華北工控股份有限公司	周 強	總經理	工業計算機、自動化系列產品
8	威圖電子機械技術(上海)有限公司	李 濤	產品經理	世界領先的控制箱、高級箱體系統製造商、供應商
9	控創（北京）有限公司	王正坤	產品經理	計算機通信和數據傳輸設備，工業控制系統
10	中國船舶重工集團第七0九研究所	徐火生	主任	計算機、圖形圖像、網路及信號處理等產品

介紹

CPCI匯流排，是(PCIIndustrial Computer Manufacturer's Group，國際工業計算機製造者聯合會)組織於1994年提出的高性能工業計算機匯流排標準。

在電氣特性上，CPCI匯流排以PCI電氣規範為基礎，解決了VME等匯流排技術與PCI匯流排不兼容的問題，使得基於PC的x86架構、硬碟存儲等技術能在工業領域使用。同時由於在接口等地方做了重大改進，使得採用CPCI技術的伺服器、工控電腦等擁有了高可靠性、高密度的優點。

cpci

在機械結構上，CPCI匯流排結構使用了歐卡連線器和標準3U、6U板卡尺寸。此外，CPCI匯流排具有很好的抗震性和通風性，而且還可以從前面板拔插板卡，使更換和維修板卡極為方便。

三大技術特點

CPCI技術是在PCI技術基礎之上經過改造而成，具體有三個方面：

一、繼續採用PCI局部匯流排技術；

二、拋棄IPC傳統機械結構，改用經過20年實踐檢驗了的高可靠歐洲卡結構，改善了散熱條件、提高了抗振動衝擊能力、符合電磁兼容性要求；

三、拋棄PCI的金手指式互連方式，改用2mm密度的針孔連線器，具有氣密性、防腐性，進一步提高了可靠性，並增加了負載能力。

詳細說明

CPCI所具有可熱插拔（Hot Swap）、高開放性、高可靠性。CPCI技術中最突出、最具吸引力的特點是熱插拔（Hot Swap）。簡言之，就是在運行系統沒有斷電的條件下，拔出或插入功能模板，而不破壞系統正常工作的一種技術。熱插拔一直是電信套用的要求，也為每一個工業自動化系統所渴求。它的實現是：在結構上採用三種不同長度的引腳插針，使得模板插入或拔出時，電源和接地、PCI匯流排信號、熱插拔啟動信號按序進行；採用匯流排隔離裝置和電源的軟啟動；在軟體上，作業系統要具有即插即用功能。CPCI匯流排熱插拔技術正在從基本熱切換技術向高可用性方向發展。

CPCI標準具有種種優點。它與傳統的桌面PCI系統完全兼容，在64位/66M匯流排接口下能提供每秒高達512MB的頻寬。它支持用在桌面PC和工作站上的完全一樣的接口晶片。使用CPCI能利用在桌面工作站上開發的整個套用，無需任何改變就能將其移到目標環境，極大地縮短了產品推向市場的時間。利用CPCI技術使得電信設備OEM能利用與桌面套用系統同樣的先進技術，同時還具有針對桌面系統設計的大量PCI晶片所帶來的規模經濟和低成本特性。其產品成本上往往低於同等功能的VME產品，僅略高於通常的工控機IPC（IPC，Industrial Personal Computer）產品。

CPCI規範自製定以來，已歷經多個版本。最新的PICMG 3.0所規範的CPCI技術架構在一個更加開放、標準的平台上，有利於各類系統集成商、設備供應商提供更加便捷快速的增值服務，為用戶提供更高性價比的產品和解決方案。PICMG 3.0標準是一個全新的技術，與PICMG 2.x完全不同，特別在速度上與PICMG 2.x相比，PICMG 3.0速度每秒可達2Tb。PICMG 3.0主要將套用在高頻寬電信傳輸上，以適應未來電信的發展，PICMG 2.x則仍是CPCI的主流，並將在很長時間內主宰CPCI的套用。

性能

耐用性

從傳統工業PC系統上更換一塊板卡常常是相當耗時的；用戶需鬆開並移去機箱蓋。由於板卡與外圍設備之間可能會有一些內部連線電纜。而換卡時必須將這些連線斷開，因此這一過程是很容易出錯的。所以在耐用方面，傳統工業PC系統無法做到象Compact PCI系統這樣簡潔而高效。

另一方面，CompactPCI設計可以從前面板拔插板卡。更換Compact PCI板卡非常簡單，無需拆下機箱蓋。此外，由於I/O接線都是通過後面板，前面的Compact PCI板卡上沒有任何連線，因此更換板卡非常快捷簡便。維修時間將會從小時級（傳統工業PC）縮減為分鐘級，從而縮短了MTTR（平均維修時間）。

抗震性

傳統工業PC不能對系統中的外圍設備板卡提供可靠而安全的支持，插與其中的板卡只能固定於一點。卡的頂端和底部也沒有導軌支持，因此卡與槽的連線處也容易在震動中接觸不良。Compact PCI卡牢牢地固定在機箱上，頂端和底部均有導軌支持。前面板緊固裝置將前面板與周圍的機架安全地固定在一起。卡與槽的連線部分通過針孔連線器緊密地連線。由於卡的四面均將其牢牢地固定在其位置上，因此即使在劇烈的衝擊和震動場合，也能保證持久連線而不會接觸不良。

通風性

傳統的工業PC機箱內空氣流動不暢，不能有效散熱。空氣流動因為無源底版、板卡支架和磁碟驅動器所阻塞。冷空氣不能在所有板卡間循環流動，熱空氣也不能立即排出機箱外。電子設備和電路板會因這些冷卻問題而損壞，使之變形，斷線以及壽命短等。Compact PCI系統為系統中所有發熱板卡提供了順暢的散熱路徑。冷空氣可以隨意在板卡間流動，並將熱量帶走。集成在板卡底部的風扇系統也加速了散熱進程。由於良好的機械設計帶來通暢的散熱途徑，Compact PCI系統極少出現散熱方面的問題。

套用領域

CPCI所具有高開放性、高可靠性、可熱插拔（Hot Swap），使該技術除了可以廣泛套用在通訊、網路、計算機電話整和（Computer Telephony），也適合實時系統控制（Real Time Machine Control）、產業自動化、實時數據採集（Real-Time Data Acquisition）、軍事系統等需要高速運算、智慧型交通、航空航天、醫療器械、水利等模組化及高可靠度、可長期使用的套用領域。由於CPCI擁有較高的頻寬，它也適用於一些高速數據通信的套用，包括伺服器、路由器、交換機等。

CPCI在雷達領域中的套用：

無源雷達探測的穩定性易受到輻射源信號強弱、天氣、區域電磁環境和目標所在位置等因素的影響，為了提高目標的定位精度，達到穩定跟蹤，需要大量的信息數據，為了滿足大量的信息數據處理和高速傳輸的要求，從軟/硬實現方面綜合考慮，選用CPCI匯流排技術及相關產品作為系統開發平台，設計出了一種集成度高、體積小、多功能的基於CPCI匯流排的終端系統。