然而，隨著技術的不斷發(fā)展，人們由好奇變成了關切，迫切需要得到諸如“CompactPCI的關鍵技術以及未來發(fā)展方向是什么？CompactPCI、PICMG 2.16、AdvancedTCA之間的關系？它們產生的出發(fā)點和應用范圍有什么不同？該如何進行選擇？”等問題的答案。

　　
　　 CompactPCI總線核心技術
　　
　　　　1992年Intel公司定義了PCI總線作為局部總線，直接用于互聯(lián)CPU與周邊器件，如與顯示控制器、網絡控制器、內存控制器等的互聯(lián)。同時，為了研制和管理PCI標準，成立了PCI總線特別興趣組織（PCISIG），并先后推出了PCI Local Bus Specification Rev. 2.1、Rev. 2.2和最新版本Rev. 2.3，為此PCI總線也由芯片級互聯(lián)總線發(fā)展成了板級互聯(lián)總線。
　　
　　　　PCI總線的32位/33MHz標準具有132MB/秒數(shù)據傳輸速度，其64位/66MHz標準可以達到528MB/秒，所以相對于ISA或VME總線每秒幾MB或幾十MB的傳輸速度而言，PCI是高速總線。為了將PCI總線應用于嵌入式領域，1994年成立了PCI工業(yè)計算機制造商協(xié)會（PICMG），主要動機就是為嵌入式計算機（如工業(yè)計算機、醫(yī)療設備、通信設備、交通設備和軍事系統(tǒng)等）研制通用技術標準。現(xiàn)在PICMG在全球有三個分會，即PICMG PRC（中國分會）、 PICMG Europe（歐洲分會）和 PICMG Japan（日本分會）。
　　
　　　　1997年8月，PICMG發(fā)布了第一個CompactPCI技術標準PICMG 2.0 Rev. 1.0，9月發(fā)布了PICMG 2.0 Rev. 2.1，10月發(fā)布了PICMG 2.0 Revision 3.0。
　　
　　　　PICMG 2.0 Revision 3.0是CompactPCI總線的核心標準，也是CompactPCI技術的精髓。它由三項領先技術綜合而成：PCI局部總線的電氣特性（PCISIG）、工業(yè)級歐洲卡封裝結構和規(guī)格（IEC 60297-3 and -4）和IEC 2mm堅固的米制針孔連接器（IEC-61076-4-101）。
　　
　　　　PICMG 2.0 Revision 3.0規(guī)定了背板上各插槽之間、系統(tǒng)槽與背板、I/O模板與背板之間嚴格的互聯(lián)關系，定義了背板、模板和前后面板的結構、尺寸，定義P1支持32位PCI操作，P1和P2支持64位PCI操作，P3、P4和P5留給用戶使用或作為總線擴展用。同時，規(guī)范還為33MHz和66MHz工作頻率的時鐘信號分布，定義了嚴格的設計規(guī)則；定義了系統(tǒng)管理總線，并為背板上每個插槽定義了唯一對應的物理地址。CompactPCI系統(tǒng)由金屬外殼和前、后面板組成的整體導電和ESD電路設計，使得CompactPCI具有電磁輻射屏蔽和靜電釋放能力，表現(xiàn)出良好的電磁兼容性。
　　
　　 CompactPCI總線熱插拔技術
　　
　　　　可維護性是嵌入式計算機非常重要的特性。此外，面向特定應用的系統(tǒng)（如電信設備、電力保護設備、車載控制系統(tǒng)和軍事系統(tǒng)等）還需要熱插拔（Hot Swapping）功能和容錯（Fault Tolerance）設計。
　　
　　　　CompactPCI技術規(guī)范使得流行的PCI總線兼容架構可以用歐洲卡規(guī)格實現(xiàn)。這種模塊化的CompactPCI模板可以靈活地組合成適合各種不同工業(yè)現(xiàn)場應用的系統(tǒng)。為了提高CompactPCI系統(tǒng)的可維護性，需要在CompactPCI產品上增加熱插拔功能，使得CompactPCI模板可以在不必關斷電源的情況下，插入或拔出正在運行的系統(tǒng)，而不影響或破壞系統(tǒng)的正常工作，從而為高可用性設計奠定基礎。為此，PICMG成立了熱插拔工作組，并于1998年8月發(fā)布了熱插拔標準PICMG 2.1 R1.0。隨后于2001年1月推出了修訂版本PICMG 2.1 R2.0，2002年5月發(fā)布了熱插拔基礎軟件規(guī)范PICMG 2.12 R2.0。
　　
　　　　PICMG 2.1 R2.0標準定義了三種不同的熱插拔模型。
　　
　　　　基本熱插拔模型 基本模型允許在系統(tǒng)運行過程中拔出或插入CompactPCI模板，但必須由訓練有素的操作員通過人機接口向操作系統(tǒng)發(fā)出控制命令才能實現(xiàn)，軟件連接不能自動進行。
　　
　　　　完全熱插拔模型 在完全模式下的軟件連接是自動完成的，不需要人為的干預。完全熱插拔模型應該是經濟型工業(yè)計算機主要發(fā)展的目標。
　　
　　　　高可用性模型 高可用性要求系統(tǒng)始終處于運行狀態(tài)，幾乎沒有故障。
　　
　　　　為了控制拔出或插入模板的電氣和軟件連接過程，CompactPCI的連接器插針采用長、中、短三層結構。長針為模板提供預充電電源；中針連接工作電源和CompactPCI信號；短針為BD_SEL和IDSEL信號，用于啟動板上電源控制，并通知該系統(tǒng)模板所處的狀態(tài)。標準規(guī)定：CompactPCI 熱插拔控制電路要求設計在模板上，而不是在無源背板上，以縮短更換故障部件的時間。這樣相同功能的CompactPCI模板將以兩種形式存在，即一種是普通模板，另一種是支持熱插拔的模板。實踐證明，CompactPCI熱插拔設計的75%工作量是軟件設計，而硬件設計只占25%。
　　
　　　　為了支持熱插拔, PICMG 2.1 R2.0定義了三種獨立于硬件的硬件抽象層接口：Hot Swap System Driver（熱插拔系統(tǒng)驅動程序）、Hot Swap Service（熱插拔服務程序）和High Availability Service（高可用性服務程序），但對程序具體如何編制并沒有明確規(guī)定。但是，值得注意的是，2003年初在美國拉斯維加斯舉行的摩托羅拉計算機事業(yè)部年會上，很多著名軟件操作系統(tǒng)公司都展示了支持CompactPCI熱插拔標準的產品，如Lynx的LynxOS、Microware的OS-9、Enea的OSE、Wind River的VxWorks、Integrated Systems的pSOS等。當然，最引人注目的要數(shù)GoAhead的SelfReliant和 Jungo的Go-HotSwap軟件，因為它們是獨立于操作系統(tǒng)的。雖然如此，由于缺少Windows通用操作系統(tǒng)的支持，在一定程度上延緩了CompactPCI熱插拔技術的推廣速度。
　　
　　 CompactPCI交換式以太網背板技術
　　
　　　　CompactPCI總線最初只是單一的總線標準。但當1997年PICMG將H.110 Telephony Bus增加到CompactPCI背板上時，激發(fā)了人們的創(chuàng)新靈感，去探索“將行業(yè)專業(yè)總線移植到CompactPCI背板上，使單一的PCI數(shù)據傳輸總線演變成控制總線”的可能。事實上，這一方面反映了“主流電信設備供應商希望用CompactPCI架構滿足一些高端應用的要求”；另一方面也說明人們已經開始尋求打破CompactPCI總線插槽數(shù)量限制和高速數(shù)據傳輸瓶頸的手段。為此，PICMG協(xié)會成立了由Performance Technologies牽頭、50多家公司參加的PICMG 2.16工作組，目標就是將交換式以太網機制增加到CompactPCI架構中。經過幾年卓有成效的工作，PICMG于2001年9月發(fā)布了以太網包交換背板標準PICMG 2.16。
　　
　　　　PICMG 2.16的發(fā)布說明了什么呢？
　　
　　　　首先，它代表了人們追求不斷提升信息交流速度的愿望，打破了并行總線對傳輸速度的物理限制。
　　
　　　　其次，它預示著CompactPCI架構的板級互聯(lián)方式，從一點對多點的并行總線，步入到了點對點的串行總線互聯(lián)時代。
　　
　　　　第三，它表明了人們在尋求提升系統(tǒng)性能途徑之時，傾向和選擇已經成熟的交換機制技術，如Switched Ethernet（交換式以太網）、Switched Starfabric（交換式Starfabric）以及Switched Infiniband（交換式Infiniband）技術等，而且有些已經形成了產品。因為冗余設計簡單、故障容易隔離、更換方便，因此基于交換機制的架構更適合設計高可用性系統(tǒng)。
　　
　　　　PICMG 2.16主要是面向電信應用而設計的。PICMG 2.16使用雙冗余的星型網絡結構，通過以太網交換板實現(xiàn)了節(jié)點間的點到點互聯(lián)，消除了單點故障，可以提供大約40倍PCI總線的傳輸性能，以及高度的可靠性和靈活性?；赑ICMG 2.16可以構成刀片式服務器集群，電信設備商或服務商可以用來研制下一帶網絡系統(tǒng)產品，如2.5G和3G無線設備、VoIP媒體網關、軟交換設備、信令網關、IP DSLAM、語音/視頻/數(shù)據服務器和呼叫中心服務器等。所有這些設備都需要高可用性、高密度、高可靠性和高數(shù)據吞吐量，這正是PICMG 2.16所具備的特征。
　　
　　AdvancedTCA技術方興未艾
　　
　　　　人們不禁要問：“融合了PICMG 2.16技術的CompactPCI架構，難道可以滿足未來數(shù)年之內電信技術發(fā)展的所有需要嗎？”
　　
　　　　答案肯定是“不能”。
　　
　　　　首先，隨著寬帶技術的發(fā)展，需要可以切換每秒Terabits傳輸能力的處理平臺架構相適應。而目前使用的CompactPCI連接器不具備傳輸這么高速的低壓差分信號的能力。
　　
　　　　其次，目前CompactPCI模板的尺寸小，不能滿足日益增加的功能和容量設計要求。
　　
　　　　第三，隨著處理器以及其它關鍵芯片性能的迅速提升，功耗也大幅度增加，目前CompactPCI的供電能力不能滿足要求。
　　
　　　　第四，目前CompactPCI插槽之間的0.8英寸間距，已經不能適應系統(tǒng)散熱等功能的要求，如加大的散熱片、變高的內存模塊和制冷氣流流量的增大等。因此，市場迫切需要發(fā)明新的交換技術，以滿足日益增長的對具有每秒Terabits傳輸性能的開放式架構平臺的需求。這就是新興的PICMG 3.x - AdvancedTCA技術。
　　
　　　　從PICMG 2.16到AdvancedTCA，以太網嵌入到底板上的技術在不斷地發(fā)展。與PICMG 2.16低成本的、冗余的、Gigabit以太網背板相比，AdvancedTCA以太網背板已經超越了Gigabit，達到了數(shù)十Gigabit，而且還在繼續(xù)發(fā)展。
　　
　　 CompactPCI總線與PICMG 2.16、AdvancedTCA的關系
　　
　　　　在今后5～10年，CompactPCI總線與PICMG 2.16、AdvancedTCA在相互補充中共存。CompactPCI總線主要面向工業(yè)自動化應用，將逐漸取代VME（Versa Module Eurocard）和IPC，牢牢占據基礎自動化和過程自動化層。而PICMG 2.16和AdvancedTCA將主要針對電信應用，畢竟那是個具有1000億美元的大市場。作為已經量產并投入運行的PICMG 2.16產品，憑借其高可用性、低成本將主要占據用量比較大的電信邊緣設備市場。而剛剛發(fā)布的在2004年以后才可能投入運行的AdvancedTCA，將主要占據價位高、用量小的電信核心設備市場，與PICMG 2.16形成優(yōu)勢互補。
　　
　　　　PXI技術的特點
　　
　　　　PXI的技術特點主要有兩個：首先是基于CompactPCI，并兼容CompactPCI；其次是面向測試和測量應用設計。PXI的規(guī)格也有兩種：3U和6U。3U的PXI主要應用方向將是組成便攜或小型的測試、SCADA、監(jiān)視與控制以及工業(yè)自動化系統(tǒng)。6U的PXI主要向高采樣速度、高帶寬、高精度、多通道容量的中、大型自動測試設備應用發(fā)展。
　　
　　　　PXI和VXI（是以VME計算機總線IEEE1014-1987為基礎的模塊化儀器結構。）將在既競爭又互補中共存很長一段時間，最終PXI將取代VXI，成為主流工業(yè)標準測試平臺。同時PXI將向工業(yè)自動化領域擴展，與CompactPCI形成優(yōu)勢互補，與CompactPCI共同奠定未來工業(yè)自動化技術的基礎。
　　
　　　　關于CompactPCI
　　
　　　　PICMG協(xié)會于1994年提出了CompactPCI標準。作為新一代電信網絡平臺的CompactPCI標準，融合了電腦與工業(yè)設備諸多已經通過驗證的標準，使電信設備具有高效能和如同專屬架構的高可靠度，同時又可享受PCI標準帶來的規(guī)模經濟。其開放、可程式化的高可用性，完全可以滿足電信領域應用中的高端要求，使用戶可以享受到低成本、高彈性與Time-to-Market等多重優(yōu)勢。
　　
　　　　關于PXI
　　
　　　　PXI是一種專業(yè)的模塊化儀器平臺，PXI具備PCI總線的電氣性能、CompactPCI總線的可靠性能、VXI總線的定時和觸發(fā)信號。它為PCI Extensions for Instrumentation 的縮寫，是由PXISA（PXI System Alliance）制訂并推廣。PXISA成立于1987年，是一個非營利組織。
　　
　　　　CompactPCI應用廣泛
　　
　　　　近幾年，無論是工業(yè)自動化領域、測試和測量自動化領域還是電信等其它領域，人們對標準化、開放性和面向未來的技術的追求，有力地驅動著CompactPCI/PXI技術的進步和應用。與此同時，CompactPCI/PXI技術也逐漸被內地市場所接納和認同，應用氣氛十分活躍，應用效果明顯。在工業(yè)自動化領域，CompactPCI/PXI應用的成績顯著。
　　
　　　　唐山大學基于CompactPCI/PXI技術研制的鍋爐供熱自動控制系統(tǒng)，成功地應用在唐山市熱力總公司供熱項目上，開發(fā)周期短，系統(tǒng)運行可靠。
　　
　　　　陜西海泰電子研制的多通道瞬態(tài)信號測試系統(tǒng)，檢測器件電起爆/點火瞬態(tài)響應特性，解決了石油行業(yè)中火工品器件的參數(shù)測試問題。
　　
　　　　上海寶鋼采用CompactPCI/PXI研制的軋機震動紋自動監(jiān)測、診斷系統(tǒng)，應用于軋鋼廠冷軋平整機組，為指導現(xiàn)場操作、進行產品質量控制以及設備維護提供了科學手段。
　　
　　　　清華大學利用基于CompactPCI/PXI技術建設的實驗室熱工水利學測控平臺，研制成功了先進的熱工測量技術和熱工仿真技術，完成了海水淡化等重要課題研究。
　　
　　　　天津大學采用CompactPCI/PXI研制的原油管道泄露遠程監(jiān)測系統(tǒng)，成功應用于勝利油田和華東輸油管理局的集輸管線和長輸管線，取得了很好的效果。
　　
　　　　北京航空航天大學應用CompactPCI/PXI技術成功完成了航空發(fā)動機壓氣機管道聲模態(tài)及非定常特性測量的數(shù)據采集和分析課題。中國科學院上海所采用CompactPCI/PXI技術，研制成功的實驗衛(wèi)星的信號分析系統(tǒng)和整星測試系統(tǒng)已經投入運行。
　　
　　　　清華大學基于CompactPCI/PXI技術，研制成功了數(shù)字地震監(jiān)測系統(tǒng)，用于中國的核電站建設。
　　
　　　　鐵科院基于CompactPCI/PXI技術研制成功的列車調度、監(jiān)控系統(tǒng)，已經得到應用。
　　
　　　　西安翔宇航空科技有限公司在充分分析和借鑒國外先進ATE技術基礎上，采用CompactPCI/PXI研制成功了航空機載電子設備全自動綜合測試系統(tǒng)，已經應用于飛機通訊、導航、儀表和機載計算機的維修測試過程。
　　
　　　　中國空間技術研究院采用CompactPCI/PXI研制了一系列星載計算機及其測控系統(tǒng)的地面測試設備，完成新技術改造任務。