Compact PCI Express最本質(zhì)的理念在于可以用歐卡規(guī)格實現(xiàn)PCI Express總線的兼容,可以說Compact PCI Express的電氣特性規(guī)范實質(zhì)上就是PCI Express的電氣規(guī)范。與早期的PCI體系相比,CompactPCI Express最突出的特點表現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)采用點對點的串行互聯(lián)技術(shù)取代PCI的并行總線結(jié)構(gòu)互聯(lián)技術(shù),不僅保證了高頻率的工作能力,還可以為每一設(shè)備分配獨享的通道帶寬,保證了每個設(shè)備的帶寬資源,提高了數(shù)據(jù)傳輸率。
(2)Compact PCI Express采用串行數(shù)據(jù)傳輸機制,將110根Compact PCI并行數(shù)據(jù)地址線、控制線、仲裁線、時鐘線、系統(tǒng)復(fù)位線、中斷線減少到4對差分傳輸線,且串行機制中包括PCI Express所有通信協(xié)議。總線數(shù)量的減少使得產(chǎn)品化過程中的PCB制作、布線變得更容易。 同時,Compact PCI Express背板FR4 PCB布線長度可達50厘米,而Compact PCI卻局限于PCB布線長度、PCI橋擴展機制的影響。
(3)采用全雙工工作模式,發(fā)送數(shù)據(jù)和傳輸數(shù)據(jù)可以同時進行,相比于PCI在一個時鐘周期內(nèi)只能進行單向傳輸,提高了數(shù)據(jù)傳輸效率。Compact PCI Express板間互聯(lián)采用Link點對點連接,每一個Link可由X1、X2、X4、X8、X12、X16、X32個Lane連接, 每一個Lane由一對TX差分信號對和一對RX差分信號對組成,數(shù)據(jù)雙向傳輸。X1 Lane單向速度為250Mbytes/s,雙向即為500Mbytes/s,而傳統(tǒng)的 33MHz/32Bit Compact PCI總線僅為132 Mbytes/s。
(4)Compact PCI Express采用點對點的互聯(lián),Compact PCI則是共享總線帶寬,這樣,Compact PCI Express速度優(yōu)勢更為明顯。另外,Compact PCI Express高速信號ADF差分連接器性能優(yōu)于Compact PCI 2mm HM連接器,進一步增強系統(tǒng)傳輸性能。
(5)采用專用電纜可以將總線延伸到系統(tǒng)之外,增強了系統(tǒng)的擴展能力,支持熱插拔和熱交換、QoS鏈接配置、軟件層與PCI兼容、先進錯誤報告和鏈路級的數(shù)據(jù)完整性等技術(shù)。Compact PCI Express系統(tǒng)具備熱插拔、IPMI系統(tǒng)管理功能。
熱插拔增強了系統(tǒng)的可維護性,是工控產(chǎn)品經(jīng)久不衰的特性。
Compact PCI Express最核心、最適用的技術(shù)即是:擴展性能強、傳輸性能高、可熱插拔、設(shè)計難度低。
Compact PCI Express產(chǎn)品具備眾多優(yōu)點,如熱插拔、加固、防震、防腐蝕、易擴展等。
Compact PCI Express保留了Compact PCI的優(yōu)點并且提高了傳輸帶寬。另外,基于Compact PCI Express背板系統(tǒng)的板間互聯(lián),各個模塊在本質(zhì)上屬于同一個計算機系統(tǒng),板間互聯(lián)通訊僅需要各個模塊的驅(qū)動程序,不需要任何其他協(xié)議。這是Compact PCI Express特種計算機系統(tǒng)的主要特性。
PICMG為Compact PCI Express系統(tǒng)定義了多種槽位,如Type1、Type2、Hybrid混合槽、傳統(tǒng)Compact PCI槽,這樣一來,整個Compact PCI Express系統(tǒng)有多種槽位配置。
從應(yīng)用的角度看,PCI帶寬限制了眾多應(yīng)用,Compact PCI Express將解決Compact PCI軍工、測控、航空航天等領(lǐng)域眾多的需求。