文档介绍：VPX 总线及产品介绍1 VPX 系统技术特点本系统基于当前最新的高速串行总线:VPX 总线,结合 PowerPC 处理器强大的信号处理与协同运算功能,组建高性能并行计算平台。< xmlnamespaceprefix ="o" ns ="urn:schemas-:office:office" />VPX 总线系统包括:VPX 信号处理板(VPX-460),VPX 单板计算机(VPX-SIC1100),5 槽 VPX 机箱。本系统的计算引擎由一块 VPX 单板计算机与一块 VPX 信号处理板组成,包含 4 个 PowerPC 8641D 处理器,1 个 PowerPC 8640D 处理器,每个处理器含 2 个 e600 核,这样由 10 颗处理器核共同构成并行计算平台。8641D 处理器的 e600 内核和 Altivec 单元基于 7448 处理器设计,提供 1MB 的 2 级缓存。用户现有的 C,汇编和 Altivec 代码不需要任何修改就可以运行。1GHz 双核版本的 8641D 可以提供高达 16GFLOPS 的计算能力。本系统包含 5 个 PowerPC 处理器,系统峰值运算能力可以达到 80GFlops。VPX 系统采用 Vxworks 嵌入式实时操作系统,任务管理与调度时间可以控制到毫秒甚至微妙级,这从根本上保证了系统的实时处理。2 VPX 总线介绍本系统采用的 VPX 总线,是高速串行总线技术的最新标准,代表了目前总线技术的发展方向。 应用串行总线的必要性PCI/CPCI 和 VME 是当前应用最为广泛的工业总线标准,这两种总线都属于并行总线,其主要特点为:采用多条信号线分别传输数据、地址及控制信号;统一总线段上所有设备分时共享总线带宽。此种并行传输技术曾经是提高数据传输率的主要手段,但是,进一步发展却遇到了障碍。首先,由于并行传送方式的前提是用同一时序传播信号,用同一时序接收信号,而过分提升时钟频率将难以让数据传送的时序与时钟合拍,布线长度稍有差异,数据就会以与时钟不同的时序送达。另外,提升时钟频率还容易引起信号线间的相互干扰,导致传输错误。因此,并行传输方式难以实现高速化。第三,从制造成本的角度来说,增加位宽无疑会导致 PCB 板上的布线数目与PCB 层数随之增加,成本随之攀升。基于以上因素,近几年串行传输技术引起各界的高度重视,许多国际组织相继制定了多种串行总线标准并且有相应产品面世。下图形象的表示了总线技术的发展历程,及各种总线的带宽性能:图 1:总线技术的发展历程从图 1 中可以看出,VPX 总线代表串行总线的最高水平,以下简要介绍这种总线技术。 VPX 总线简介VPX(VITA 46)标准是自从 VME 引入后的 25 年来,对于 VME 总线架构的最重大也是最重要的改进。它增加背板带宽,集成更多的 I/O,扩展了格式布局。VPX 总线采用高速串行总线替代并行总线是其最主要变化。VPX 支持RapidIO、PCI E 和 Advanced Switching Interconnect 等现代的工业标准的串行交换结构,来支持更高的背板带宽。这些高速串行交换可以提供每个差分对250MBytes/sec 的数据传输率,1 个信道最高 1 GBytes/sec 的理论速率。VPX 的核心交换提供 32 个差分对,组成 4 个×4 的信道端口,每个信道都是双向的(一发送差分对儿,一接收差分儿)。VPX 总线的理论合计带宽为 8 GB/sec。VPX 接插件VPX 采用了由 Tyco 公司开发的 MultiGig RT2 连接器,如下图所示:< xmlnamespace prefix ="v" ns ="urn:schemas-:vml" />< xmlnamespaceprefix ="w" ns ="urn:schemas-:office:word" />图 2:VPX 模块用 MultiGig RT2 连接器该连接器内含可控阻抗,低插入损耗,在最高  Gbaud 下,串扰小于3%。Tyco 公司生产的独特的新 7 排 RT2 连接器,与级联块和定位键一起,实现 VITA 46 模块和背板配合。VITA 46 选择 RT2 连接器,成功解决了以下问题:? 连接器可以发送信号至少 5 Gbits/sec? 连接器提供充足的 I/O,适应现代主卡上日益增加的功能。? 连接器的尺寸满足 VME 标准长度,以便可以安装 PMC 模块, 英寸的板间距。? 连接器足够牢固,这样在军事/航空系统的恶劣环境中才能应用。VPX 模块插入和拔出力量与 VME64X 模块相近。这是因为虽然 VITA46 拥有更多的接触点,但是 Tyco 公司的 MultiGig RT2 连接器使得每个接触点压力降