有人做過粗略的預(yù)測，到2003年底，全球CompactPCI/PXI產(chǎn)業(yè)將達(dá)到32億美元的規(guī)模。人們不禁要問，這個在1999年時全球尚不足2000萬美元的新興產(chǎn)業(yè)，如何能夠在短短幾年內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速增長？答案只有一個，應(yīng)用使然。

　　近幾年，無論是在網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域、工業(yè)自動化領(lǐng)域還是測試和測量自動化領(lǐng)域，隨著人們對標(biāo)準(zhǔn)化、開放性和技術(shù)的面向未來性認(rèn)識的不斷提高，CompactPCI/PXI技術(shù)得到了越來越廣泛的關(guān)注。與此同時，CompactPCI/PXI技術(shù)也逐漸被國內(nèi)市場接納和認(rèn)同，應(yīng)用氣氛十分活躍。

　　CompactPCI簡稱cPCI，中文又稱緊湊型PCI，是國際PICMG協(xié)會于1994提出來的一種總線接口標(biāo)準(zhǔn)。而PXI 為PCI eXtensions for Instrumentation 的縮寫，PXI 的規(guī)格區(qū)分為硬件與軟件兩個部分。其中硬件部分是基于CompactPCI的規(guī)格，也就是PICMG 2.0。建構(gòu)于CompactPCI的機(jī)構(gòu)規(guī)格與PCI的電氣規(guī)格之上，加上儀器上所需要的電氣信號延伸，即是PXI的規(guī)格。由此不難看出，CompactPCI/PXI技術(shù)的根基構(gòu)建在CompactPCI 總線接口標(biāo)準(zhǔn)之上，而CompactPCI/PXI應(yīng)用的快速發(fā)展顯然與CompactPCI所具有的開放性、高可靠性、可熱插拔等特性密不可分。


■開放在電信成為可能


　　cPCI總線最初只是單一的總線標(biāo)準(zhǔn)。但當(dāng)1997年P(guān)ICMG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(shù)據(jù)傳輸總線演變成控制總線”的可能。

　　由于CompactPCI同時擁有了5個9的可靠度，和本身所具有的開放性以及可大量采用的廉價PC部件這三大“利器”，在硬件設(shè)施上有著可熱插拔、抗震性強(qiáng)、高可用性、易使用性、可擴(kuò)展性等特性，不僅可以滿足電信設(shè)備的各種苛刻需求，也能極大降低設(shè)備生產(chǎn)和采購成本。據(jù)北京郵電大學(xué)宋俊德教授介紹，在電信領(lǐng)域， CompactPCI產(chǎn)品的應(yīng)用，目前還主要集中在電信增值業(yè)務(wù)領(lǐng)域，比如新一代聲訊平臺和虛擬運(yùn)營等。

　　目前，華為、中興和大唐已經(jīng)采用CompactPCI技術(shù)研制了一系列新產(chǎn)品，并得到了廣泛應(yīng)用。北京林克海德采用CompactPCI構(gòu)建的個性化回鈴音業(yè)務(wù)，已經(jīng)在山東聯(lián)通、河南聯(lián)通得到了應(yīng)用。東進(jìn)技術(shù)基于CompactPCI研制的數(shù)字中繼語音卡產(chǎn)品，已在很多地區(qū)得到了應(yīng)用。杭州三匯公司基于CompactPCI研制的語音卡產(chǎn)品，也在電信、金融等行業(yè)得到了應(yīng)用。偉橋計算機(jī)股份有限公司正在與凌華科技合作，研制基于CompactPCI技術(shù)的VoIP網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品，進(jìn)軍CTI市場。杭州邁可行基于CompactPCI研制的MPS2000業(yè)務(wù)交換平臺，已經(jīng)在上海電信得到了應(yīng)用。

　　宋俊德教授認(rèn)為，國內(nèi)的電信部門在經(jīng)歷了建設(shè)的第一輪高潮之后，開始進(jìn)入追求性價比的增值時代，新一代的通信基礎(chǔ)設(shè)施正在醞釀、建設(shè)之中，因此，基于cPCI系統(tǒng)平臺的增值業(yè)務(wù)在未來還有更大的開發(fā)空間。


■PXI肩挑第四代測量儀器


　　雖然近幾年受全球信息產(chǎn)業(yè)蕭條的影響，測試和測量領(lǐng)域也處于低迷時期，但PXI卻異軍突起，成為該領(lǐng)域繼GPIB（IEEE488）之后成長最快的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)。

　　在現(xiàn)代電子測量領(lǐng)域中，無疑虛擬儀器是現(xiàn)在和將來自動測試技術(shù)發(fā)展的主要方向。區(qū)別于傳統(tǒng)臺式的、用電路實(shí)現(xiàn)的、功能固定的模擬儀器，虛擬儀器基于軟件技術(shù)設(shè)計，通過計算機(jī)提供的強(qiáng)大圖形環(huán)境和功能擴(kuò)展能力，建立圖形化的虛擬儀器面板，完成對儀器的控制、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)測量和分析以及測量結(jié)果顯示等功能。它利用工業(yè)計算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、開放式體系結(jié)構(gòu)，配上相應(yīng)的儀器驅(qū)動軟件，使計算機(jī)成為一臺具有高度測試自動化能力、功能強(qiáng)大的儀器。虛擬儀器能通過修改軟件和重新配置，實(shí)現(xiàn)不同的測量功能。

　　從技術(shù)發(fā)展的角度來看，虛擬儀器走的是兩條技術(shù)路線：一條是向高速、高精度、大型自動測試設(shè)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(shù)路線。

　　而PXI的技術(shù)特點(diǎn)主要有兩個：首先是基于cPCI，其次是面向測試和測量應(yīng)用設(shè)計。PXI的規(guī)格也有兩種：3U和6U。3U的PXI主要應(yīng)用方向?qū)⑹墙M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(yīng)用發(fā)展。

　　PXI和VXI將在既競爭又互補(bǔ)中共存很長一段時間，最終PXI將取代VXI，成為主流工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測試平臺。同時PXI將向工業(yè)自動化領(lǐng)域擴(kuò)展，與cPCI形成優(yōu)勢互補(bǔ)，與cPCI共同奠定未來工業(yè)自動化技術(shù)的基礎(chǔ)。


■行業(yè)應(yīng)用遍地開花


　　PICMG于2001年9月發(fā)布了以太網(wǎng)包交換背板標(biāo)準(zhǔn)PICMG 2.16。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(yù)示著cPCI架構(gòu)的板級互連方式從一點(diǎn)對多點(diǎn)的并行總線步入到了點(diǎn)對點(diǎn)的串行總線互連時代。目前，CompactPCI/PXI的系統(tǒng)已廣泛且成功地應(yīng)用于汽車測試、半導(dǎo)體測試、功能性測試、航空設(shè)備測試以及軍事應(yīng)用。開放的軟硬件架構(gòu)，永遠(yuǎn)是各種解決方案的趨勢。

　　在工業(yè)自動化領(lǐng)域，CompactPCI/PXI應(yīng)用成績顯著。據(jù)中國計算機(jī)行業(yè)協(xié)會PICMG/PRC主任劉鑫介紹，到目前為止，CompactPCI/PXI在自動化領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)由試驗(yàn)、觀望階段進(jìn)入了普及時期。例如，唐山大學(xué)基于CompactPCI/PXI技術(shù)研制的鍋爐供熱自動控制系統(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/PXI研制的軋機(jī)震動紋自動監(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/PXI技術(shù)，研制成功的實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的信號分析系統(tǒng)和整星測試系統(tǒng)已經(jīng)投入運(yùn)行。


■應(yīng)用拉動新品層出


　　到目前為止，CompactPCI/PXI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)目轉(zhuǎn)向CompactPCI/PXI解決方案。

　　在測試/測量領(lǐng)域，包括應(yīng)用于測量的cPCI模板在內(nèi)，現(xiàn)在可用于PXI系統(tǒng)集成的模板已經(jīng)超過1000種，產(chǎn)品相當(dāng)豐富。產(chǎn)品的性能也得到了顯著的提升，如數(shù)據(jù)采樣速度已經(jīng)達(dá)到2GHz，測量精度提升到了7位數(shù)字，射頻測量帶寬也達(dá)到了3GHz。而且PXI的性能還在不斷地提高?？梢灶A(yù)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(jù)中、低頻段的高精度測量設(shè)備市場的主要份額。

　　cPCI產(chǎn)品在國內(nèi)發(fā)展很快，有自主產(chǎn)品的廠家已經(jīng)發(fā)展到數(shù)十家，產(chǎn)品面廣。CompactPCI領(lǐng)導(dǎo)廠商凌華科技為工業(yè)自動化產(chǎn)業(yè)提供了從CPU主板、機(jī)箱、電源到I/O的全系列完整解決方案。此外，還有研華、致茂科技、北京康拓科技集團(tuán)、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)平臺產(chǎn)品。

　　國內(nèi)的其它廠家，如北京三九佳和、興夏機(jī)電、深圳研祥、上海鼎鈦克、陜西海泰等，主要提供各具特色的配套I/O產(chǎn)品。

　　在電信產(chǎn)業(yè)方面，CompactPCI產(chǎn)品供應(yīng)商主要來自凌華科技、研華、東進(jìn)技術(shù)、杭州三匯、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標(biāo)準(zhǔn)自主研制了一系列新產(chǎn)品，并開始打入國際市場。市場上還有Intel、Ziatech、Motorola Computer Group、NMS、Force以及Performance Technologies等國外廠家的產(chǎn)品。但總的來看，我國自主研制的CompactPCI產(chǎn)品在市場上占據(jù)了主要地位。


■cPCI是新電信的契機(jī)

國際PICMG 3.0委員會主席、凌華科技 CTO Jeff Munch
隨著電信市場的不斷開放，競爭、分工與合作成為運(yùn)營商不得不謹(jǐn)慎考慮的問題。運(yùn)營商在選擇平臺設(shè)備時，越來越注重平臺的開放性?，F(xiàn)在，人們熱衷的下一代網(wǎng)絡(luò)NGN的主要好處，就是提供基于標(biāo)準(zhǔn)、開放性的高可用平臺來提供豐富的業(yè)務(wù)。

　　在電信行業(yè)，確保系統(tǒng)正常運(yùn)行至關(guān)重要，一個重要的衡量指標(biāo)就是：99.999%的高可用性。而CompactPCI這個開放的標(biāo)準(zhǔn)平臺能夠滿足5個9的高可用性要求。CompactPCI不但適合整合傳統(tǒng)語音網(wǎng)絡(luò)及IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，還會逐漸取代傳統(tǒng)商用服務(wù)器在電信應(yīng)用中的地位。它可以應(yīng)用于：各種控制系統(tǒng)、無線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、軟交換、多媒體IP網(wǎng)關(guān)器、遠(yuǎn)程訪問、SS7網(wǎng)關(guān)、信號傳送端點(diǎn)系統(tǒng)、CTI、IP電話、VoIP、WAN/MAN跨接連線、光纖交換解決方案、統(tǒng)一消息、計費(fèi)系統(tǒng)、地址服務(wù)、Internet存取服務(wù)。

　　另外，值得一提的是，CompactPCI系統(tǒng)平臺提供商都有自己專長的技術(shù)領(lǐng)域，電信設(shè)備開發(fā)商可以更專注于自己的本業(yè)與專長，如軟件的開發(fā)、快速的開發(fā)導(dǎo)入電信增值服務(wù)等，而不必再花時間、人力資源于硬件平臺上，大大縮短了整個系統(tǒng)的開發(fā)時間，可以加快自己產(chǎn)品的上市。


■PXI進(jìn)一步降低測控門檻

中國計算機(jī)行業(yè)協(xié)會PICMG/PRC主任 劉 鑫
以儀器平臺的演進(jìn)來說，早期由廠商推出各種獨(dú)立的儀器，由面板控制所需功能。想要通過他其它的方式取代面板的操控，最受歡迎的就是GPIB接口，也就是IEEE488接口。然而GPIB接口的速度慢，并且，當(dāng)使用多項(xiàng)設(shè)備時，需要額外的電路來達(dá)到同步觸發(fā)的需求。

　　80年代，VXI 的出現(xiàn)，把高端測量與測試應(yīng)用的設(shè)備，帶進(jìn)了模塊化的領(lǐng)域。然而VXI的價格并非所有客戶都能夠負(fù)擔(dān)得起。所以，基于PC技術(shù)的演進(jìn)與穩(wěn)定，PXI延續(xù)模塊化的精神，以更緊密<