Промислові системи на основі РСІ

Одночасно PCI є стандартом для створення високопродуктивних одноплатних комп'ютерів/контролерів для традиційних керуючих архітектур, призначених для роботи в умовах, які потребують високої надійності (наробіток на відмову від 100 000 годин), короткого MTTR, компактності і великої кількості каналів вводу/виводу. Це стосується, насамперед, найбільш популярного міжнародного стандарту промислових/військових ММС для систем реального часу VMEbus, VXI/Мultibus-II, ряду стандартів приватних фірм. Сьогодні промисловий одноплатний VME-комп'ютер на процесорах PowerPC, Pentium, PentiumPRO, Alpha без локального PCI-інтерфейсу уявити собі практично неможливо. Просто створювати його без застосування PCI економічно надзвичайно невигідно. Як не можна його уявити і без засобів гнучкого локального розширення вводу/виводу - мезонинного інтерфейсу PMC/IEEE 1386 на основі шини PCI. Стандарт PCI активно впровадився в новітні розробки на основі сигнальних (DSP) VME-процесорів із підтримкою PMC-вводу/виводу. Вже серійними стали розробка MOТS-варіантів (готових до використання модулів військового виконання) одноплатних VME64/PCI-комп'ютерів із кондукційним охолодженням для військових і інших спецсистем. Впровадження PCI різко полегшило проектування VME-комп'ютерів на основі будь-якого RISC-процесора. Компанія Tundra Semiconductor Corporation (нова назва відомої Newbridge Microsystems) випустила ряд мостових кристалів PCI-VME64, зокрема Tundra Universe CA91CO42-33CE, що дозволяють будь-який PCI-комп'ютер без особливих проблем виконати в стандарті VME. Достатньо глянути на структурну схему сучасної одноплатки VME/Pentium (мал. 2) щоб зрозуміти, що архітектурно вона відрізняється від “стандартної” РС/АТ-машини, по суті, тільки механічним форматом і наявністю одного мостового кристала PCI-VME64!

Дуже істотно PCI-шина підвищує характеристики системи VMEbus для потужного телекомунікаційного введення/виводу. Кристали QSpanтм компанії Tundra забезпечують прямий вихід на шину PCI самих популярних у світі комунікаційних процесорів МС68360, МРС860 і CISC-процесорів реального часу МС68040/68060.

Загалом, і у світі потужних промислових широкомовних шин стандарт PCI став “своїм”. Він приніс із собою багато корисного з погляду швидкості розробки, продуктивності, цінової ефективності, стандартизації апаратного і програмного забезпечення, гнучкості високопродуктивних розширень і т.д. Але приніс і свої “хвороби”. Зокрема, орієнтований на блокові передачі (саме тут PCI підтверджує свої переваги), PCI не є “ідеальним” середовищем для систем реального часу, де дуже важливі швидкості одиничних передач і швидкості опрацювання переривань від великого числа джерел об'єктного введення/виводу, тобто для малорегістрового багатоканального аналогового і цифрового введення/виводу. У цьому випадку трафік на PCI знижується в декілька разів. Плюс великі втрати на зберіганні контексту, властиві RISC-архітектурам. Це, прямо скажемо, не самі приємні проблеми, із якими зштовхуються розроблювачі додатків реального часу при використанні RISC/CPU+PCI+VME64-інтерфейсу. Особливо в критичних додатках. Ці проблеми намагаються вирішувати, як правило, за рахунок високої продуктивності процесорів і оптимізації системного і прикладного програмного забезпечення.

Cуттєві зміни в найближчому майбутньому зазнають і інші популярні архітектури для вмонтованих промислових додатків. З найбільш помітних - стандарт рС-104. Виробники цього класу апаратури уже висунули пропозицію про переведення його системної шини на стандарт PCI. Будучи, по суті, проекцією архітектури РС/АТ у зверхмалогабаритному форматі з 16-розрядною низькопродуктивною ISA-шиною, стандарт рС-104 робить практично безглуздим застосування нових поколінь мікропроцесорів, зокрема, Pentium, для побудови основного хост-процессора у своєму традиційному застосуванні. З огляду на, що навіть сімейство iх86 (основне сімейство для рС-104) фактично перестає існувати - задача переведення рС-104 у PCI стала дуже актуальною.

Дата добавления: 2014-01-06