概況

? ? ?以前的高性能嵌入式計算機大都以Motorola 的68000和powerPC處理器為主，采用是VME并行總線標準，該標準在1982年提出，后來在高性能計算機系統中得到廣泛的應用。并成為了ANSI/IEEE 1014-1987的國際標準。

? ? 在PC 機發展過程中，出現了ISA和PCI 總線。將PCI總線技術移植到嵌入式計算機中， 1994年PICMG（PCI Industrial Computer Manufacturers Group, PCI工業計算機制造商聯盟）提出了Compact PCI（PICMG 2.0）技術，它定義了更加堅固耐用的PCI版本。在電氣、邏輯和軟件方面，它與PCI標準完全兼容。卡安裝在支架上，并使用標準的Eurocard外型。

? ?為了提高更高的傳輸速率，高性能計算機總線朝著高速，串行化的方向發展。PCI 發展了PCI Express 串行標準。

? ? ? VMEbus 協會（VITA）于2004年提出了VPX 總線標準（?VITA 46）。2007年成為美國國家標準（ANSI/VITA 46.0-2007）。在工業控制、信號處理和國防領域中得到了廣泛應用。

? ? VPX 計算機被列為商用貨架產品（COTS Commercial Off-The-Shelf），被美國國防部大量采購。過去， 美國國防采辦項目必須使用國防部頒布的軍用標準 與軍用規范。在冷戰結束和蘇聯解體后，美國國防 部改革了采辦政策，提出了 COTS 策略，即在設計 及采購人員允許的條件下，應該盡可能地在軍事裝 備中采用成熟的通用技術和產品。

? ? ? ?同樣地，PICMG于2009年制定了CompactPCI plugIO（PICMG 2.30）標準，而后于2011年又制定了CompactPCI ?serial （PICMG??CPCI-S.0）標準。

?? 基于VPX和CompactPCI serial 總線的抗惡劣環境高性能計算機在軍事，航天，軌道交通，工業控制領域得到廣泛應用。

VPX 總線

? ? ? VPX/Open VPX 系列標準是一群為美國國防部提供合同的公司制定的標準，它們的目標任務是升級VME，發明適合模塊化嵌入式系統的新技術。原始的VPX標準（ANSI/VITA 46.0-2007 VPX: Base specification）使用TE公司的MultiGig RT2接頭。傳輸速率達到6.25GHz。它允許3U 板 具有64對，6U板具有192對差分信號。目前在(ANSI/VITA 60.0-2012 VPX: Alternative connector for VPX標準中新的接頭可以達到10GHz。

? VPX 的缺點是價格昂貴。現在市面上的VPX計算機都要在5萬人民幣以上，VPX 的接插件采用的是TE 公司的，要幾百元人民幣一個。

? ? ?研華的VPX計算機和交換機大約5萬多元一臺，而CompactPCI 的計算機和交換機大約在2萬多元。VPX計算機的價格幾乎是comapctPCI 總線計算機的一倍。

Amphenol 也能提供 VPX 接插件。

CompactPCI plugIO（PICMG 2.30） 總線

? ? ? CompactPCI 是1999年提出來的，它提供了32PCI 總線的信息交換能力，大約1Gbps 的傳輸速率。在后來的10年間，提出了2個標準，逐步從并行轉向了串行。在PICMG 2.16中增加了2 個以太網。在PICMG 2.3（plugio） 中增加了4x1 PCI-E和超過2 個以太網信號。

? CompactPCI plugIO 保留了一個標準的CompactPCI接頭，替換了一個3M 公司的高速接頭。

J1 ?ERNI 公司的354142，背板對應的接頭是923190接頭。

J2? 使用3M 公司的UHM-S110B3 接插件。

CompactPCI Serial 總線

? ? ? 早期的CompactPCI的標準是為電信核心網設計的。但是到了1990年代，電信網發生了很大的變化，CompactPCI 提供的交換能力（1到2 Gbps）已經夠了。現在的電信核心網需要大約10到40Gbps）。

CompactPCI serial 使用FCI AirMax接插件。速率可以達到12.5Gbps。

? ? ? compactPCI 到CompactPCI serial 是逐步發展的過程。而且是向后兼容的，

使用串行總線的計算機

? ? ?使用VPX和ComapctPCI 總線的高性能計算機大多數采用Intel 酷睿 i7，志強處理器。最近幾年，也有廠商開發出基于多核64位ARM 處理器的產品。例如下面就是美國cornet公司的一臺基于VPX 的抗惡劣環境移動嵌入式戰術計算機（?rugged, mobile, and tactical embedded computers），可以在惡劣環境海陸空車輛上使用，符合IP65 和MIL-STD-810F軍用標準。

?其中一塊是基于Intel i7 的處理器板，一塊Gige交換機卡，一塊GPS，GPIO卡。

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這樣的系統是一種基于內部高速IP交換的多處理機系統。一般有一個千兆交換機和多個處理器板以及相關的接口板構成。

基于Arm 的 CompactPCI serial 計算機

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? ? ?MEM 推出了基于Arm A72 的CompactPCI serial 單板計算機G40A，它搭載了NXP ARM Cortex A72 LS1046A CPU。它是一個4 核CPU，并且具有數據處理加速器。快速PCI express 3.0 和USB 3.0.SATA 3.0 接口，以太網接口和集成的以太網交換機。

內部架構

? ?相信隨著Arm 處理器越來越強大，基于Arm 處理器的抗惡劣環境計算機也會更多地研發出來。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的VPX，CompactPCI serial 总线的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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