CompactPCI 處理器板的架構(gòu)和設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)之一是保持在“合理”的散熱范圍內(nèi)。一般來(lái)說(shuō)，“合理”是低于50 W的東西，開(kāi)發(fā)人員當(dāng)然知道他們的本地計(jì)算機(jī)商店中提供了什么，并期望 CompactPCI 外形尺寸中的解決方案提供相同級(jí)別的性能。這導(dǎo)致了 CompactPCI 處理器設(shè)計(jì)中的一場(chǎng)軍備競(jìng)賽，因?yàn)楣?yīng)商努力采用最新、最好的處理器和芯片組組合，并將它們?nèi)M(jìn) CompactPCI 設(shè)計(jì)中。幸運(yùn)的是，英特爾的 45 納米工藝技術(shù)帶來(lái)了處理器和芯片組組合，可幫助 CompactPCI 保持在可接受的功率水平，同時(shí)顯著提高性能和功能。本文介紹了一個(gè)使用 45 nm 工藝技術(shù)在不跳出熱包絡(luò)的情況下滿(mǎn)足性能目標(biāo)的刀片示例。當(dāng)配置 2.53 GHz 酷睿 2 雙核處理器、4 GB 內(nèi)存和 100 GB SATA 硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器時(shí)，刀片式服務(wù)器的功耗低于 50 W。

與上一代相比，我們使用的英特爾 Penryn 處理器有幾項(xiàng)進(jìn)步，最引人注目的是 45 納米制程技術(shù)，該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)更小、更高性能的芯片。較小的芯片為較大的 6 MB 高速緩存提供了更大的空間。（在上一代緩存中為 4 MB。前端總線(xiàn)從 800 MHz 增加到 1066 MHz.添加了英特爾可信執(zhí)行技術(shù) （TXT）。TXT 是一種基于硬件的機(jī)制，用于防范基于軟件的攻擊。增強(qiáng)的虛擬化技術(shù) （VT-d1） 提高了虛擬化環(huán)境的可靠性和性能。Penryn 繼續(xù)英特爾的睿頻模式支持， 它允許處理器以高于額定時(shí)鐘頻率的速度運(yùn)行， 只要處理器保持在其熱量包絡(luò)內(nèi)。表 1 詳細(xì)介紹了刀片式服務(wù)器提供的 Penryn 處理器選擇。

表 1：英特爾奔凌科技處理器選擇隨凌華科技 cPCI-6880 刀片提供

除了在CPU中尋找增強(qiáng)功能外，設(shè)計(jì)人員還將發(fā)現(xiàn)所使用的芯片組具有改進(jìn)的視頻子系統(tǒng)。圖形引擎是第五代，以533 MHz的頻率運(yùn)行，共享內(nèi)存高達(dá)384 MB。芯片組中提供了 MPEG2、VC-1 和 H.264 的硬件加速解碼。支持的顯示接口包括單通道和雙通道 24 bpp LVDS 和 DVI-I。雙獨(dú)立顯示器的顯示分辨率高達(dá) 1600 x 1200。圖形性能比上一代芯片組高出30-40%。改進(jìn)的 3D 功能包括對(duì) DX10 和 OpenGL 2.0 的支持。

惡劣環(huán)境就緒

凌華科技使新刀片具有-20 oC至+70 oC的擴(kuò)展工作溫度范圍。為了承受高振動(dòng)環(huán)境，刀片式服務(wù)器可以?xún)H配置 4 GB 的焊接存儲(chǔ)器，并且它包含一個(gè)基于 USB 的卡上 4 GB NAND 閃存。刀片還支持傳導(dǎo)冷卻選項(xiàng)。

cPCI-6880 具有高達(dá) 8 GB 的系統(tǒng)內(nèi)存，具有支持兩個(gè)內(nèi)存通道的 GM45 內(nèi)存控制器。刀片式服務(wù)器將一個(gè)通道路由到 4 GB 的焊接內(nèi)存，將第二個(gè)通道路由到 SO-DIMM 連接器，該連接器可以支持額外的 4 GB 內(nèi)存。處理 8 GB 內(nèi)存的能力及其 VT-d1 支持與虛擬化環(huán)境非常匹配。雙 BIOS 處理器在 BIOS 損壞或需要將 BIOS 回滾到以前已知良好的版本時(shí)提供冗余。其他外設(shè)包括四個(gè)基于 PCI Express 的 10/100/1000BASE-T 以太網(wǎng)端口、一個(gè) DVI-I 端口、一個(gè)模擬 CRT 端口、三個(gè) USB 2.0 端口、一個(gè)串行端口、一個(gè)板載硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、4 GB NAND 閃存和一個(gè) PMC 站點(diǎn)。后部轉(zhuǎn)換模塊上提供了其他外設(shè)。

刀片式服務(wù)器可以位于 CompactPCI 系統(tǒng)插槽或外設(shè)插槽中，并支持 5.0 V 和 3.3 V 背板 V （I/O）。通過(guò) PCI 高速至 PCI 橋接，可以將 66 MHz 64 位 PCI 接口用于 PMC，并進(jìn)行橋接以在 CompactPCI 總線(xiàn)上使用。它完全符合 PICMG 規(guī)范 2.0 R3.0、2.1 R2.0、2.9 R1.0 和 2.16 R1.0。

展望未來(lái)

在包括軍事和航空航天領(lǐng)域在內(nèi)的各種環(huán)境中持續(xù)需要避免熱量過(guò)剩，這意味著支持2.53 GHz處理器但不越過(guò)50 W線(xiàn)的刀片將發(fā)現(xiàn)自己處于一個(gè)不斷膨脹的市場(chǎng)中。如果這些相同的刀片式服務(wù)器支持 4 GB 的焊接式內(nèi)存、卡上 NAND 閃存盤(pán)以及傳導(dǎo)冷卻和擴(kuò)展工作溫度選項(xiàng)，那么對(duì)于始終在尋找可行技術(shù)更新的安裝基礎(chǔ)來(lái)說(shuō)，情況就更好了。

審核編輯：郭婷