一、cpci簡介
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介面標準。是以pci電氣規範為標準的高效能工業用匯流排。cpci的cpu及外設同標準pci是相同的，並且cpci系統使用與傳統pci系統相同的晶元、防火牆和相關軟體。從根本上說，它們是一致的，因此作業系統、驅動和應用程式都感覺不到兩者的區別，將乙個標準pci插卡轉化成cpci插卡幾乎不需重新設計，只要物理上重新分配一下即可。為了將pci sig的pci匯流排規範用在工業控制計算機系統，2023年11月pci工業計算機製造者聯合會（picmig）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。簡言之cpci匯流排 = pci匯流排的電氣規範 + 標準針孔聯結器（iec-1076-4-101） + 歐洲卡規範（iec297/ieee 1011.1）。
cpci的出現不僅讓諸如cpu、硬碟等許多原先基於pc的技術和成熟產品能夠延續應用，也由於在介面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是基於pci電氣規範開發的高效能工業匯流排，適用於3u和6u高度的電路插板設計。cpci電路插板從前方插入機櫃，i/o資料的出口可以是前面板上的介面或者機櫃的背板。它的出現解決了多年來電信系統工程師與裝置製造商面臨的棘手問題，比如傳統電信裝置匯流排vme(versa module euro card)與工業標準pci(peripheral component interconnect)匯流排不相容問題。
cpci匯流排(compactpci，緊湊型pci)，是
[1](pciindustrial computer manufacturer's group，國際
工業計算機製造者聯合會)組織於2023年提出的高效能工業計算機
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匯流排不相容的問題，使得基於p
cpci
c的x86架構、
硬碟儲存等技術能在工業領域使用。同時由於在介面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。
在機械結構上，cpci
匯流排結構使用了歐卡
聯結器和標準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。
二、cpci的特點
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：
一是繼續採用pci區域性匯流排技術；
二是拋棄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、符合電磁相容性要求；
三是拋棄ipc的金手指式互連方式，改用2mm密度的針孔聯結器，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。
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，就是在執行系統沒有斷電的條件下，拔出或插入功能模板，而不破壞系統的正常工作的一種技術。熱插拔一直是電信應用的要求，也為每乙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匯流排訊號、熱插拔啟動訊號按序進行；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。目前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系統完全相容，在64位/66m匯流排介面下能提供每秒高達512mb的頻寬。它支援用在桌面pc和工作站上的完全一樣的介面晶元。使用cpci能利用在桌面工作站上開發的整個應用，無需任何改變就能將其移到目標環境，極大地提高了產品推向市場的時間。利用cpci技術使得電信裝置oem能利用與桌面應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晶元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規範自制定以來，已歷經多個版本。最新的picmg 3.0所規範的cpci技術架構在乙個更加開放、標準的平台上，有利於各類系統整合商、裝置**商提供更加便捷快速的增值服務，為使用者提供更高價效比的產品和解決方案。picmg 3.0標準是乙個全新的技術，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主要將應用在高頻寬電信傳輸上，以適應未來電信的發展，picmg 2.x則仍是目前cpci的主流，並將在很長時間內主宰cpci的應用。
三、cpci外形結構
compactpci的外形結構是根據iec 60297-3和iec 60297-4中定義的eurocard外形結構定義的，並按照ieee 1101.10進行擴充套件，有3u（100mm×160mm）和6u（233.35mm×160mm）兩種規格。
6u compactpci外形結構
乙個compactpci系統由1個或多個comactpci匯流排段組成。每段最多包括8個compactpci插槽，板中心間距20.32mm（0.8英吋）。每個compactpci匯流排段由1個系統槽和最多8個外設槽組成。
系統槽為匯流排段上的所有介面卡提供系統仲裁、時鐘分配和復位功能，並負責通過對每個本地介面卡idsel訊號的管理完成系統的初始化過程。實際上，系統槽可以定位在無源底板的任何位置，為簡單起見，一般規定，從前側觀察無源底板時，compactpci匯流排段中系統槽位於匯流排段的左側。
外設槽可安裝簡單的介面卡，也可以是智慧型化從裝置，或者是pci匯流排主裝置。
3u compactpci無源底板
compactpci以物理和邏輯插槽概念為基礎定義插槽編號。物理槽必須從機箱左上角開始編號。編號從1開始。所有compactpci系統中，物理插槽編號應該置於功能性標記符號內。
功能性標記符號可以直觀地顯示無源底板聯結器與介面卡的功能，這些功能性標記符號是：
·△（三角）表示系統槽
·○（圓圈）表示外設槽
邏輯槽必須由idsel訊號與用來選擇插槽的相關位址定義。在命名系統中，邏輯編號用於定義聯結器在匯流排段上的物理輪廓。邏輯編號和物理插槽的編號不一定總是相同。
四、cpci的應用
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應用在通訊、網路、計算機**整和（computer telephony），也適合實時系統控制（real time machine control）、產業自動化、實時資料採集（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、可長期使用的應用領域。由於cpci擁有較高的頻寬，它也適用於一些高速資料通訊的應用，包括伺服器、路由器、交換機等。
五、compact pci與傳統工業pc的區別
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；使用者需鬆開並移去機箱蓋。由於板卡與外圍裝置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裝置板卡提供可靠而安全的支援，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援，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援。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聯結器緊密地連線。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迴圈流動，熱空氣也不能立即排出機箱外。電子裝置和
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。整合在板卡底部的風扇系統也加速了散熱程序。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。
匯流排分類和計算機匯流排結構
沒有統一的劃分標準，這些概念和名稱也可能互有重疊，某一種匯流排標準也可能用到不同的分類範疇中。實際應用時關注具體的匯流排標準即可。晶元內部的匯流排 一般指cpu內部的匯流排。系統匯流排是指cpu，主存，i o裝置各大部件之間的資訊傳輸線。由於這些部件通常安放在主機板的各個外掛程式板上，因此又稱為板級...
PC和處理器匯流排結構
處理器結構 80486系統結構 inte80486是intel公司1989年推出的32位微處理器 它採用了1mm製造工藝，內部整合了120萬個電晶體。內外部資料匯流排是32位，位址匯流排為32位，可定址4gb的儲存空間，支援虛擬儲存管理技術，虛擬儲存空間為64tb。片內整合有浮點運算部件和8kb的c...
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