1         前言  

    從1998年中國計算機行業(yè)協會PICMG/PRC成立,，并將CompactPCI/PXI總線技術引入到國內以來,，短短的6年時間，中國CompactPCI/PXI技術取得了令人矚目的成績,，研制和推廣應用單位發(fā)展到數十家,，應用普及程度不斷提高,，應用面不斷擴大。作為一種能夠滿足不同行業(yè)需要的高性能,、高可靠,、高可用以及經濟型工業(yè)計算機技術，CompactPCI/PXI正在越來越廣泛地被電信（Telecommunications）,、數據通信（Data Communications）,、計算機電話集成系統(tǒng)（Computer Telephony Integration）、工業(yè)自動化（Industrial Automation）,、監(jiān)控和數采系統(tǒng)（SCADA）,、測試和測量自動化（Test & Measurement Automation）、網絡互連（Networking Connectivity）,、航空航天（Avionics & Aerospace）以及軍工和國防（Military & Defenses）等領域所關注和采用,，成為了我國電子信息產業(yè)發(fā)展的新亮點。

    形勢喜人,，但來之不易,。幾年前,，即使在2002年，中國計算機行業(yè)協會PICMG/PRC在全國范圍內進行CompactPCI/PXI技術宣傳,、普及,、培訓過程中，人們大多還只是出于對新技術的捕捉,、跟蹤、了解,、好奇甚至疑慮來參加研討會的,，但隨之便被新技術的特殊魅力所強烈感染。到了2003年,，今天可以告訴大家,，CompactPCI/PXI技術在中國已經開始大范圍生根、開花,、結果,，越來越多的企業(yè)已經或者開始基于CompactPCI/PXI平臺研制新產品、改造老產品,、承接或實施應用項目,，開始品嘗到了新技術所帶來的豐碩成果。

    然而,，隨著技術的不斷發(fā)展,，以CompactPCI總線為代表的新一代工控機技術引起了業(yè)界越來越強烈的關注，迫切需要得到諸如“CompactPCI的關鍵技術以及未來發(fā)展方向是什么,？CompactPCI,、PICMG 2.16、AdvancedTCA之間的關系,？它們產生的出發(fā)點和應用范圍有什么不同,？該如何進行選擇？”等問題的答案,，行業(yè)協會也有義務提供準確的答案,。

2         CompactPCI總線技術走向成熟和完善  

2.1   CompactPCI總線核心技術

    為了滿足日益提高的處理器速度對海量數據的快速傳輸和快速處理的要求，1992年,，Intel公司定義了PCI總線作為局部總線,，直接用于互連CPU與周邊器件,，如與顯示控制器,、網絡控制器、內存控制器等互連,。為了研制和管理PCI標準,，成立了PCI總線特別興趣組織（PCISIG），并先后推出了PCI Local Bus Specification Rev. 2.1,、Rev. 2.2以及最新版本Rev. 2.3，PCI總線也由芯片級互連總線發(fā)展成了板級互連總線,。PCI總線的32位/33MHz標準具有132MB/Second數據傳輸速度，其64位/66MHz的標準可以達到528MB/Second,，所以,，相對ISA或VME總線每秒幾MB或幾十MB的傳輸速度而言,，PCI是高速總線,。為了將PCI總線應用于嵌入式領域,，1994年成立了PCI工業(yè)計算機制造商協會（PICMG）,，主要動機就是為嵌入式計算機（如工業(yè)計算機，醫(yī)療設備,，通信設備,，交通設備以及軍事系統(tǒng)等）研制通用技術標準。現在PICMG在全球有三個分會,，分別為PICMG China（即PICMG/PRC）,、 PICMG Europe和 PICMG Japan。

    1997年8月,，PICMG發(fā)布了第一個CompactPCI技術標準PICMG 2.0 Rev. 1.0，CompactPCI Specification,。1997年9月發(fā)布了PICMG 2.0 Rev. 2.1。1999年10月發(fā)布了PICMG 2.0 Revision 3.0,。PICMG 2.0 R3.0是CompactPCI總線的核心標準,，也是CompactPCI技術的精髓。它由三項領先技術綜合而成：

 PCI局部總線的電氣特性（ PCI Local Bus Specification, PCISIG ）,。

工業(yè)級歐洲卡封裝結構和規(guī)格（IEC 60297-3 and –4, Eurocard Specification; IEEE 1101.11, IEEE Standard for Additional Mechanical Specifications for Microcomputers Using IEEE 1101.1 Equipment Practice）,。

 IEC 2mm高密度針孔連接器（IEC-61076-4-101, Specification for 2mm Connector Systems）。

    PICMG 2.0 Revision 3.0規(guī)定了背板上各插槽之間,，系統(tǒng)槽與背板,，I/O模板與背板之間嚴格的互連關系；定義了背板,、模板和前后面板的結構和尺寸,；定義P1支持32位PCI操作,，P1和P2支持64位PCI操作，P3,、P4和P5留給用戶使用或作為總線擴展用,。規(guī)范還為33MHz和66MHz工作頻率的Clock信號分布，定義了嚴格的設計規(guī)則,。規(guī)范還定義了系統(tǒng)管理總線,，并為背板上每個插槽定義了唯一對應的物理地址。CompactPCI系統(tǒng)由金屬外殼和前,、后面板組成的整體導電以及ESD電路設計,，使得CompactPCI具有電磁輻射屏蔽和靜電釋放能力，表現出良好的電磁兼容性,。

2.2   CompactPCI總線熱插拔技術

    可維護性是嵌入式計算機非常重要的特性,。此外，面向特定應用的系統(tǒng)（如電信設備,、電力保護設備,、車載控制系統(tǒng)和軍事系統(tǒng)等）還需要熱插拔（Hot Swapping）功能和容錯（Fault Tolerance）設計。

    CompactPCI（以下簡稱CPCI）技術規(guī)范使得流行的PCI總線兼容架構可以用歐洲卡規(guī)格實現,。這種模塊化的CPCI模板可以靈活組合成適合各種不同工業(yè)現場應用的系統(tǒng),。為了提高CPCI系統(tǒng)的可維護性，需要在CPCI產品上增加熱插拔功能,，使得CPCI模板可以在不需要關斷電源情況下,，插入或拔出正在運行的系統(tǒng)，而不影響或破壞系統(tǒng)的正常工作,，從而為高可用性（High Availability）設計奠定基礎,。為此PICMG成立了熱插拔工作組，并于1998年8月發(fā)布了熱插拔標準PICMG 2.1 R1.0, CompactPCI Hot Swap Specification,。隨后于2001年1月推出了修訂版本PICMG 2.1 R2.0,。2002年5月發(fā)布了熱插拔基礎軟件規(guī)范PICMG 2.12 R2.0，Hot Swap Infrastructure Interface Specification,。

    PICMG 2.1 R2.0標準定義了三種不同的熱插拔模型：

 基本熱插拔模型,。基本模型也允許在系統(tǒng)運行過程中拔出或插入CPCI模板,，但必須由訓練有素的操作員通過人機接口向操作系統(tǒng)發(fā)出控制命令才能實現,，軟件連接不能自動進行。

 完全熱插拔模型,。完全模式下的軟件連接是自動完成的,，不需要人的干預。完全熱插拔模型應該是經濟型工業(yè)計算機主要發(fā)展的目標。

高可用性模型,。高可用性要求系統(tǒng)始終處于運行狀態(tài),，幾乎沒有故障。

    為了控制拔出或插入模板的電氣和軟件連接過程,，CPCI的連接器插針采用長,、中、短三層結構,。長針為模板提供預充電電源,，中針連接工作電源和CPCI信號，短針為BD_SEL#和IDSEL#信號,，用于啟動板上電源控制并通知該系統(tǒng)模板所處的狀態(tài),。標準規(guī)定CPCI 熱插拔控制電路要設計在模板上，而不是在無源背板上,，以縮短更換故障部件的時間,。這導致了相同功能的CPCI模板將以兩種形式存在，一種是普通模板,，一種是支持熱插拔的模板,。實踐證明，CPCI熱插拔設計75%的工作量是軟件設計,，而硬件設計只占25%,。

    為了支持Hot Swap, PICMG 2.1 R2.0定義了三種獨立于硬件的硬件抽象層接口：Hot Swap System Driver、Hot Swap Service和High Availability Service,，但對程序具體如何編制并沒有明確規(guī)定,。值得注意的是，2003年初在美國拉斯維加斯舉行的摩托羅拉計算機事業(yè)部（MCG）年會上,，很多著名軟件操作系統(tǒng)公司都展示了支持CPCI熱插拔標準的產品,，如Lynx的LynxOS、Microware的OS-9,、Enea的OSE,、Wind River的VxWorks、Integrated Systems的pSOS等,。當然，最引人注目的要數GoAhead的SelfReliant和 Jungo的Go-HotSwap軟件,，因為它們是獨立于操作系統(tǒng)的,。雖然如此，由于缺少Windows通用操作系統(tǒng)的支持,，在一定程度上延緩了CPCI熱插拔技術的推廣速度,。隨著微軟支持“熱插拔”的嵌入式Windows XP操作系統(tǒng)的推出，相信解決這個問題的日子不遠了。

2.3   CompactPCI總線的冗余設計,、故障切換和故障管理

    高可用性技術的目標就是通過硬件和軟件設計,，使系統(tǒng)的宕機時間（Downtime）為最小。今天,，大多數電信設備供應商都將高可用性作為一個主要的技術指標,。電信設備要求系統(tǒng)每年的連續(xù)運行時間為99.999%，即每年宕機時間不超過5分15秒鐘,。根據可用性的計算公式 Availability = MTBF / ( MTBF + MTTR ),，給出下表。

系統(tǒng)可用性示意表

    從技術的角度來看,，PICMG發(fā)布的熱插拔規(guī)范只是“預警”機制,，也就是當系統(tǒng)出現故障時，通過一種方式通知操作員按照規(guī)定的程序,，在不關機的條件下更換故障模板,，使系統(tǒng)繼續(xù)運行。當然,，在一定時間內,，故障模板上的功能是不能工作的。但高可用性系統(tǒng)必須具有故障自動檢測,、診斷和排除故障能力,，保證系統(tǒng)所有功能都正常連續(xù)運行。這就需要冗余設計（Redundancy）,、自動故障切換（Failover）以及進行故障管理（Fault Management）,。

    冗余設計的目的是為了消除單點故障（Single Point of Failure）。單點故障是指“由于系統(tǒng)中一個部件出現故障而將導致整個系統(tǒng)大部分失效或完全失效的故障”,。這是高可用性系統(tǒng)所不允許的,。冗余設計分為系統(tǒng)槽冗余,、I/O冗余和整機冗余,。

    系統(tǒng)槽冗余（Redundancy of System Slot, RSS），也稱為CPU板冗余,。在傳統(tǒng)CPCI系統(tǒng)中,，CPU板冗余主要有兩種方式,，即主/主方式（Active/Active）和主/備方式（Active/Standby）。在主/主方式中,，將系統(tǒng)分成2個獨立的段（Segment）,，每段一般6個插槽。每個CPU板管理一個段,，兩個CPU同時工作,。當一個CPU板出現故障時，這個CPU板被隔離，由另一個CPU接管控制權來同時管理2個段,，維持系統(tǒng)的正常運轉,。在主/備方式（Active/Standby）中，在某一時間段,，系統(tǒng)只有一個CPU工作,。當一個CPU出現故障時，系統(tǒng)馬上切換到備份CPU板,，由備份CPU板接管系統(tǒng)的控制權,，故障CPU板被迅速隔離。備份CPU板是處于“熱備份”狀態(tài),，還是處于“冷備份”狀態(tài),，需視具體情況而定。當然,，冗余設計和多主系統(tǒng)設計是不能等同起來的,，多主系統(tǒng)可以實現負載均衡，但CPCI的冗余設計一般還不能,。在CPCI系統(tǒng)中,，CPU板與段之間的連接和故障切換需要通過PCI-to-PCI橋或Switched PCI Fabric實現。

    I/O冗余（Peripheral Redundancy）,。I/O模板的熱插拔功能可以縮短系統(tǒng)的MTTR,，但卻不能防止系統(tǒng)出現宕機。為此,，需要設計I/O冗余,。I/O冗余一般采用主/備機制，當主工作不正常時,，在沒有人干預的情況下,，自動切換到備份，由備份I/O板作為主I/O板,，接替原主I/O板的工作,。然后通知系統(tǒng)維護人員，更換故障I/O,，將系統(tǒng)恢復到冗余狀態(tài),。

    故障管理。為了將系統(tǒng)的宕機時間降到最短,，系統(tǒng)還必須有完善的故障管理機制,。故障管理一般分為5個階段或過程：

故障檢測（Detection）；

故障診斷與定位（Diagnosis & Location）,；

 故障隔離（Isolation）；

故障切換（Failover）；

故障排除（Repair or Replacing）,。

    當然,，系統(tǒng)的高可用性硬件設計也只能保證硬件系統(tǒng)連續(xù)工作，但不能保證系統(tǒng)連續(xù)可用,，還需要高可用性系統(tǒng)管理軟件的支持,。高可用性系統(tǒng)管理軟件一般分三個層次：底層硬件驅動程序，由硬件供應商提供,；中間層是軟件中間件（middleware）,，對系統(tǒng)工作狀態(tài)進行檢測、實現硬件資源管理與切換,，一般由第三方提供,；最上層是系統(tǒng)應用管理軟件，對整個系統(tǒng)進行管理,，保證信息的正常流通和信息的完整性,，一般由系統(tǒng)設備制造商針對特定應用自行研制。

    需要指出的是,，多處理器技術（Multi-Processors, MPS）也是冗余設計中經常采用的技術之一,，一般分為對稱多處理器（Symmetric Multi-Processor, SMP）系統(tǒng)以及非對稱多處理器（Asymmetric Multi-Processor, AMP）系統(tǒng)兩種。冗余設計也可以采用系統(tǒng)級冗余設計,，如雙機冗余和三模冗余（Triple Modular Redundancy, TMR）等,。

2.4   CompactPCI總線的電源冗余和風扇冗余

    為了給CPCI系統(tǒng)提供一種可靠的、方便維護的供電方式,，1999年,，國際CompactPCI協會發(fā)布了電源接口標準PICMG 2.11 R1.0 CompactPCI Power Interface Specification。R1.0為CPCI系統(tǒng)定義了可拔插的,、模塊化的電源電氣和機械接口,，以及對CPCI平臺系統(tǒng)和電源管理最少的接口要求，為CPCI熱插拔和HA系統(tǒng)提供1+1冗余,、N+1冗余和N+N冗余電源設計提供了標準依據,。冗余電源的設計的核心是均流（Current Sharing）或負載均衡（Load Balancing）設計、故障切換和熱插拔,。

    為了給CPCI系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的制冷能力,，高可用性CPCI系統(tǒng)要求風扇冗余設計。風扇冗余一般采用N+M方式（如N=2,，M=4）和Active/Active機制工作,，并可以熱插拔更換。任何一組都要有為系統(tǒng)提供足夠制冷的能力,。

2.5   CompactPCI完善的系統(tǒng)管理架構

    2000年2月,，PICMG發(fā)布了具有重要意義的系統(tǒng)管理標準PICMG 2.9 R1.0,，CompactPCI System Management Specification。標準為CPCI系統(tǒng)定義了基于IPMI接口規(guī)范的IPMB總線及其管理總線網絡,?；閭浞莸膬蓚€專用的系統(tǒng)管理控制器模板（獨立于主CPU），實時采集和查詢系統(tǒng)所有部件的事件日志（Event Log）,，向系統(tǒng)管理員報告引起系統(tǒng)服務中斷的異常事件,，以便及時采取預防措施，防止系統(tǒng)崩潰,。系統(tǒng)所有部件（包括CPU模板,、I/O模板、包交換模板,、無源背板,、故障切換電路、機箱,、電源,、冗余磁盤陣列、風扇,、網絡以及環(huán)境條件等）的監(jiān)視和管理都統(tǒng)一由管理軟件和系統(tǒng)管理控制器通過IPMI接口和IPMB網絡實現,。

2.6   脫穎而出的CompactPCI交換式以太網背板技術

    CPCI總線最初只是單一的總線標準。但當1997年PICMG將H.110 Telephony Bus增加到CPCI背板上時,，激發(fā)了人們的創(chuàng)新靈感,，去探索“將行業(yè)專業(yè)總線移植到CPCI背板上，使單一的PCI數據傳輸總線演變成控制總線”的可能,。事實上,，這一方面反映了“主流電信設備供應商希望用CPCI架構滿足一些高端應用的要求”，另一方面也說明人們已經開始尋求打破CPCI總線插槽數量限制和高速數據傳輸瓶頸的手段,。為此,，PICMG協會成立了由Performance Technologies牽頭、50多家公司參加的PICMG 2.16工作組,，目標就是將交換式以太網機制（Switched Ethernet Fabric）增加到CPCI架構中,。經過幾年卓有成效的工作，PICMG于2001年9月發(fā)布了以太網包交換背板標準PICMG 2.16, CompactPCI Packet Switching Backplane Specification,。

    PICMG 2.16的發(fā)布說明了什么問題,？首先，它代表了人們追求不斷提升信息交流速度的愿望,，打破了并行總線對傳輸速度的物理限制,。其次，它也預示著CPCI架構的板級互連方式從一點對多點的并行總線步入到了點對點的串行總線互連時代,。第三,，它也表明人們在尋求提升系統(tǒng)性能的途徑時,，傾向和選擇已經成熟的交換機制（Switched Fabric）技術，如Switched Ethernet,、Switched Starfabric以及Switched Infiniband技術等,，而且有些已經形成了產品。因為冗余設計簡單,、故障容易隔離、更換方便,，因此基于交換機制的架構更適合設計高可用性系統(tǒng),。

    PICMG 2.16主要是面向電信應用而設計的。PICMG 2.16使用雙冗余的星型網絡結構,，通過以太網交換板實現了節(jié)點間的點到點互連,，消除了單點故障，可以提供大約40倍PCI總線的傳輸性能以及高度的可靠性和靈活性,?；?span lang="EN-US">PICMG 2.16可以構成刀片式服務器集群，電信設備商或服務商可以用來研制下一帶網絡系統(tǒng)（NGN）產品,，如 2.5G和3G無線設備,、VoIP媒體網關、軟交換（SoftSwitch）設備,、信令網關,、IP DSLAM、語音/視頻/數據服務器以及呼叫中心服務器等,。所有這些設備都需要高可用性,、高密度、高可靠性和高數據吞吐量,，這正是PICMG 2.16所具備的特征,。

2.7   AdvancedTCA技術方興未艾

    寫到這里，人們不禁要問“融合了PICMG 2.16技術的CPCI架構難道可以滿足未來數年之內電信技術發(fā)展的所有需要嗎”,？答案肯定是“不能”,。首先，隨著寬帶技術的發(fā)展,，需要可以切換每秒Terabits傳輸能力的處理平臺架構相適應,。而目前使用的CPCI連接器不具備傳輸這么高速的低壓差分信號（LVDS）的能力。其次,，目前CPCI模板的尺寸小,，不能滿足日益增加的功能和容量設計的要求。第三,，隨著處理器以及其它關鍵芯片性能的迅速提升,，功耗也大幅度增加,，目前CPCI的供電能力不能滿足要求。第四,，目前CPCI插槽之間的0.8″間距已經不能適應系統(tǒng)散熱等功能的要求,，如加大的散熱片、變高的內存模塊以及制冷氣流流量的增大等,。因此,，市場迫切需要發(fā)明新的交換技術，以滿足日益增長的對具有每秒Terabits傳輸性能的開放式架構平臺的需求,。這就是新興的PICMG 3.x – AdvancedTCA技術,。

    從PICMG 2.16到AdvancedTCA，Ethernet嵌入到Backplane上的技術在不斷地發(fā)展,。與PICMG 2.16低成本的,、冗余的、Gigabit以太網背板相比,，AdvancedTCA以太網背板已經超越了Gigabit,，達到了數十Gigabit，而且還在繼續(xù)發(fā)展,。

2.8   CompactPCI總線與PICMG 2.16,、AdvancedTCA的關系

    在今后5-10年，CompactPCI總線與PICMG 2.16,、AdvancedTCA在相互補充中共存,。CompactPCI總線主要面向工業(yè)自動化應用，將逐漸取代VME和IPC,，牢牢占據基礎自動化和過程自動化層,。而PICMG 2.16和AdvancedTCA將主要針對電信應用，畢竟那是個具有1000億美元的大市場,。作為已經量產并投入運行的PICMG 2.16產品,，憑借其高可用性、低成本將主要占據用量比較大的電信邊緣設備市場,。而剛剛發(fā)布的,、在2004年以后才可能投入運行的AdvancedTCA將主要占據價位高、用量小的電信核心設備市場,，與PICMG 2.16形成優(yōu)勢互補,。

3         PXI與虛擬儀器技術的發(fā)展勢頭迅猛 

3.1虛擬儀器技術的發(fā)展

    電子測量儀器的發(fā)展大致經歷了四代產品：第一代模擬儀器；第二代數字化儀器,；第三代智能儀器,；第四代虛擬儀器。在現代電子測量領域中,，虛擬儀器無疑是現在和將來自動測試技術發(fā)展的主要方向,。區(qū)別于傳統(tǒng)臺式的,、用電路實現的、功能固定的模擬儀器,，虛擬儀器（Virtual Instruments）基于軟件技術設計,，通過計算機提供的強大圖形環(huán)境和功能擴展能力，建立圖形化的虛擬儀器面板,，完成對儀器的控制,、數據采集、數據測量和分析以及測量結果顯示等功能,。它利用工業(yè)計算機標準化,、模塊化、開放式體系結構,，配上相應的儀器驅動軟件，使計算機成為一臺具有高度測試自動化能力,、功能強大的“儀器”,。虛擬儀器能通過修改軟件和重新配置，實現不同的測量功能,。虛擬儀器今后的發(fā)展趨勢主要有三個方面：首先,，虛擬儀器將增加更多的功能，同時在采樣速度和分辨率上也會有很大提高,；其次,，控制、處理和通信能力將進一步增強,，如數據的聯網處理,、FPGA編程能力以及提高數據分析性能；第三,，虛擬儀器將突破傳統(tǒng)上只提供測試功能的應用局限,，向設計、仿真,、測量,、控制、生產的連續(xù)過程擴展,。  

    從技術發(fā)展的角度來看,，虛擬儀器走的是兩條技術路線：一條是向高速、高精度,、大型自動測試設備（ATE）方向發(fā)展,，即GPIB（1975）→VXI（1987）→PXI（1997）的發(fā)展路線。另一條是向高性能,、低成本,、普及型系統(tǒng)方向發(fā)展,，即PC插卡（1987）→并口式（1995）→串口USB/FireWare方式（1999）的技術路線。  

3.2 PXI技術特點和發(fā)展方向

    PXI的技術特點主要有兩個：首先是基于CPCI,，并兼容CPCI,；其次是面向測試和測量應用設計。PXI的規(guī)格也有兩種：3U和6U,。3U的PXI主要應用方向將是組成便攜或小型的測試,、SCADA、監(jiān)視與控制以及工業(yè)自動化系統(tǒng),。6U的PXI主要向高采樣速度,、高帶寬、高精度,、多通道容量的中,、大型ATE應用發(fā)展。

    PXI和VXI將在既競爭又互補中共存很長一段時間,，最終PXI將取代VXI,，成為主流工業(yè)標準測試平臺。同時PXI將向工業(yè)自動化領域擴展,，與CPCI形成優(yōu)勢互補,，與CPCI共同奠定未來工業(yè)自動化技術的基礎。

4         中國CompactPCI/PXI產業(yè)發(fā)展形勢喜人

     雖然近幾年受全球信息產業(yè)蕭條的影響,，測試和測量（Test and Measurement）領域也處于低迷時期,，但PXI卻異軍突起，成為該領域繼GPIB（IEEE488）之后成長最快的標準化技術,。無論是生產廠家的數量,、產品的種類和數量，還是系統(tǒng)應用的數量都得到了大幅度增長,，越來越多的項目轉向PXI解決方案,。包括應用于測量的CPCI模板在內，現在可用于PXI系統(tǒng)集成的模板已經超過1000種,，產品相當豐富,。產品的性能也得到了顯著的提升，如數據采樣速度已經達到2GHz,，測量精度提升到了7位數字,，射頻測量帶寬也達到了3GHz。而且PXI的性能（如測量速度和精度等）還在不斷地提高,?？梢灶A計在不久的將來，PXI可能超過甚至取代傳統(tǒng)盒式測量儀器，占據中,、低頻段的高精度測量設備市場的主要份額,。

    在中國，臺灣企業(yè)的PXI產品和技術發(fā)展比較快,，處于國內領先地位,。其中影響最大的是凌華科技集團的PXI產品。據來訪的美國業(yè)界人士介紹,，凌華的PXI產品在美國的影響力甚至超過了國家儀器公司（National Instruments）,，令我感到非常驚訝。內地PXI技術研究和產品研制起步較晚,，目前還沒有推出具有核心技術的,、有影響力的產品。雖然少數企業(yè)也研制一些數采或儀器模板,，還只能與臺灣和國外產品配套使用,。國外產品主要來自美國國家儀器有限公司。我國軍方已經將CPCI/PXI同時列入主要采購產品,，測試和測量自動化領域也將PXI作為主要發(fā)展目標,，所以內地企業(yè)與臺灣企業(yè)密切合作，共同推進中國PXI技術和產業(yè)的發(fā)展已經勢在必行,。

    與PXI相比，CPCI產品在內地的發(fā)展很快,，有自主產品的廠家已經發(fā)展到數十家,，產品面廣。CompactPCI領導廠商臺灣凌華科技為工業(yè)自動化產業(yè)提供了從CPU主板,、機箱,、電源到I/O的全系列完整解決方案。此外,，還有臺灣研華,、臺灣大眾、臺灣麥肯,、臺灣致茂,、北京康拓科技集團研發(fā)中心、中國船舶重工集團第七零九所,、七一六所,、中國航天科工集團七零六所、航天西安七七一所,、電子部上海32所等廠商,，可以研制和生產具有核心技術的系統(tǒng)平臺產品。內地的其它廠家，如北京新松佳和,、興夏機電,、深圳研祥、深圳艾雷斯,、上海鼎鈦克,、北京理工大學、北京寰龍科技,、北京瑞賽科技,、北京世紀興元、北京旋極信息技術,、北京中科泛華,、陜西海泰、四川縱橫儀器公司,、北京方天長久等,，主要提供各具特色的配套I/O產品。在電信產業(yè)方面,，CompactPCI/PICMG 2.16產品供應商主要來自臺灣凌華,、臺灣研華、東進技術,、杭州三匯,、北京林克海德、上海倍生電子科技,、杭州邁可行,、泰信科技、新太科技,、炎黃新星等,。電信巨頭華為、中興,、大唐等公司也基于CompactPCI/PICMG 2.16標準自主研制了一系列新產品,，并開始打入國際市場。市場上還有Intel,、Ziatech,、Motorola Computer Group、Kontron,、NMS,、Force以及Performance Technologies等國外廠家的產品。但總的來看,，中國自主研制的CompactPCI產品在市場上占據了主導地位,。

5         中國CompactPCI/PXI技術的應用氣氛活躍

     近幾年,，無論是工業(yè)自動化領域、測試和測量自動化領域還是電信等其它領域,，人們對標準化,、開放性和面向未來的技術孜孜不倦的追求，有力地驅動著CompactPCI/PXI技術的進步和應用,。與此同時,，CompactPCI/PXI技術也逐漸被內地市場所接納和認同，應用氣氛十分活躍,，應用效果明顯,。

    在工業(yè)自動化領域，CompactPCI/PXI應用的成績顯著,。唐山大學基于CompactPCI/PXI技術研制的鍋爐供熱自動控制系統(tǒng),，成功地應用在唐山市熱力總公司供熱項目上，開發(fā)周期短,，系統(tǒng)運行可靠,。陜西海泰電子研制的多通道瞬態(tài)信號測試系統(tǒng)，檢測器件電起爆/點火瞬態(tài)響應特性,，解決了石油行業(yè)中火工品器件的參數測試問題,。上海寶鋼采用CompactPCI/PXI研制的軋機震動紋自動監(jiān)測、診斷系統(tǒng),，應用于軋鋼廠冷軋平整機組,，為指導現場操作、進行產品質量控制以及設備維護提供了科學手段,。清華大學利用基于CompactPCI/PXI技術建設的實驗室熱工水利學測控平臺,，研制成功了先進的熱工測量技術和熱工仿真技術，完成了海水淡化等重要課題研究,。天津大學采用CompactPCI/PXI研制的原油管道泄漏遠程監(jiān)測系統(tǒng),，成功應用于勝利油田和華東輸油管理局的集輸管線和長輸管線,，取得了很好的效果,。北京航空航天大學應用CompactPCI/PXI技術成功完成了航空發(fā)動機壓氣機管道聲模態(tài)及非定常特性測量的數據采集和分析課題。中國科學院上海所采用CompactPCI/PXI技術,，研制成功的實驗衛(wèi)星的信號分析系統(tǒng)和整星測試系統(tǒng)已經投入運行,。清華大學基于CompactPCI/PXI技術，研制成功了數字地震監(jiān)測系統(tǒng),，用于中國的核電站建設,。鐵科院基于CompactPCI/PXI技術研制成功的列車調度、監(jiān)控系統(tǒng),，已經得到應用,。西安翔宇航空科技有限公司在充分分析和借鑒國外先進ATE技術基礎上，采用CompactPCI/PXI研制成功了航空機載電子設備全自動綜合測試系統(tǒng)，已經應用于飛機通訊,、導航,、儀表和機載計算機的維修測試過程。中國空間技術研究院采用CompactPCI/PXI研制了一系列星載計算機及其測控系統(tǒng)的地面測試設備,，完成新技術改造任務,。

    CompactPCI/PICMG 2.16產品在電信領域的應用，目前還主要集中在電信增值業(yè)務這一塊,，比如新一代聲訊平臺和虛擬運營等,。華為、中興和大唐已經采用CompactPCI/PICMG 2.16技術研制了一系列新產品,，并得到了廣泛應用,。北京林克海德公司采用CompactPCI/PICMG 2.16，自主開發(fā)了個性化回鈴音業(yè)務,，并在山東聯通,、河南聯通得到了應用。東進技術基于CompactPCI/PICMG 2.16研制的數字中繼語音卡產品,，已在很多地區(qū)得到了應用,。杭州三匯公司基于CompactPCI研制的語音卡產品，也在電信,、金融等行業(yè)得到了應用,。偉橋計算機股份有限公司正在與凌華科技合作，研制基于CompactPCI/PICMG 2.16技術的VoIP網關產品,，進軍CTI市場,。杭州邁可行基于CompactPCI/PICMG 2.16研制的MPS2000業(yè)務交換平臺，已經在上海電信等得到了應用,。

6         結論

     從1997年全球不足2000萬美元的小行業(yè),，發(fā)展到2002年20億美元的產業(yè)，預計在2003年將達到32億美元,，短短幾年,，CompactPCI走過了一個不平凡的發(fā)展歷程。從研制,、到生產,、到銷售、到應用,、到服務,，CompactPCI已經在國內形成了完整的運行體系，并保持著良好的發(fā)展勢頭,，有效地推動著工業(yè)自動化,、測量自動化和信息化產業(yè)朝著面向未來的標準化,、網絡化、開放性方向發(fā)展,。

    國家非常重視CompactPCI技術在內地的發(fā)展,，在“九五”和“十五”計劃中都將CompactPCI技術作為了優(yōu)先發(fā)展項目。從2001年開始實施的一系列工業(yè)自動化重大專項也將“以工業(yè)控制計算機為基礎的開放式控制系統(tǒng)”產業(yè)化列入了第一批支持項目,，并明確指出“研制具有自主知識產權的國產化CompactPCI系統(tǒng)并實現產業(yè)化”是該項目的重點任務,。今后，中國計算機行業(yè)協會PICMG/PRC愿與各界同仁一道,，為不斷提升我國CompactPCI/PXI技術研制水平和應用水平,，促進CompactPCI/PXI技術的普及、交流和發(fā)展,，為早日實現國產CompactPCI/PXI產品的產業(yè)化而繼續(xù)努力,！