PICMG 1.3的組成
 ---PICMG 1.3總線接口是由兩個(gè)x16與兩個(gè)x8的PCI Express connector構(gòu)成,符合PICMG 1.3的CPU板卡（System Host Board, SHB）或背板可支持的總線種類如表一所列。
---表中可以看出PICMG 1.3主要提供PCI Express的支持,對(duì)PCI或PCI-X也有支持,但是次要的,而且SHB只支持32bit寬度的PCI bus,只有背板才有可能支持到64bit PCI bus。SHB又分長(zhǎng)卡與短卡兩種,短卡僅支持connector A、B,長(zhǎng)卡最多可支持到connector D。 提升I/O帶寬
 ---從第一個(gè)工業(yè)計(jì)算機(jī)規(guī)范PICMG 1.0發(fā)布至今,總線從ISA演進(jìn)到PCI、PCI-X,一直到現(xiàn)在的PCI Express,每一次的更新,目的就是為了提升系統(tǒng)I/O的帶寬,表2是上述各種總線的帶寬比較表。
 ---表3是PICMG 1.0到PICMG 1.3所支持的總線種類與帶寬列表,可以看出每次的規(guī)格更新,帶寬均提升了一倍以上。 更多的電源供給
 ---為了支持新一代的CPU與內(nèi)存,在電源供給上,PICMG 1.3增加了更多的power pin,表4是PICMG 1.0到PICMG 1.3的電源供給比較表。
---表4顯示,PICMG 1.3大幅度增加+12V電源的供給,也減少+5V的供給。因?yàn)樵赑entium-III時(shí)代,CPU的耗電量通常不超過(guò)30W,CPU電源大多由+5V轉(zhuǎn)換得到,但是新一代的Pentium 4 CPU的耗電量高達(dá)100W以上,若從+5V轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換效率變差,而高達(dá)20A以上的電流,使電源轉(zhuǎn)換電路容易產(chǎn)生高熱而減少壽命�，F(xiàn)今大多的設(shè)計(jì)都己改用+12V轉(zhuǎn)換,這就是PICMG 1.3增加+12V電源供給的主因。 機(jī)構(gòu)的考慮
 ---如同PICMG 1.2,PICMG 1.3的制定原則也希望延用原有的外圍設(shè)備,如機(jī)箱、電源系統(tǒng),以降低系統(tǒng)開(kāi)發(fā)成本。在機(jī)構(gòu)上,SHB的零件面與PCI卡或PCI Express卡相反,這一點(diǎn)與PICMG 1.2不同,這樣的轉(zhuǎn)變主要源于兩個(gè)考慮,一是為了使CPU、北橋、與內(nèi)存接口之間的高速信號(hào)線在PCB布線時(shí),走線更為順暢。如圖1所示,如果零件面與PCI Express卡相同,CPU與內(nèi)存接口之間的信號(hào)線將互相纏繞而不利走線;二是機(jī)箱的設(shè)計(jì)不用更改,如圖2所示,形CI Express A, GbE, IPMB, VIO, PMto 133MHzCPU板卡的零件面與PCI Express卡相反時(shí),板卡的邊緣剛好對(duì)準(zhǔn)溝槽的導(dǎo)軌。 PCI Express的Insertion loss問(wèn)題
 ---PCI Express的差動(dòng)信號(hào),其最高傳輸率達(dá)2.5Gbps,信號(hào)從SHB經(jīng)過(guò)connector到達(dá)背板的途中,會(huì)經(jīng)過(guò)PCI Express connector,這造成阻抗不連續(xù),使信號(hào)產(chǎn)生反射或衰竭。為確保信號(hào)質(zhì)量符合PCI Express規(guī)范的要求,對(duì)于信號(hào)的insertion loss有嚴(yán)格規(guī)定,SHB或是背板的設(shè)計(jì)均必須符合要求,以確保信號(hào)的eye pattern符合規(guī)范。
 ---圖3是信號(hào)的連接方式示意圖,可看出SHB在分析insertion loss時(shí),是把PCI Express connector視為阻抗的一個(gè)不連續(xù)點(diǎn)。表5則是信號(hào)在insertion loss的要求。  其他新增功能
---1.Miscellaneous I/O ports
---除了PCI Express與PCI bus,PICMG 1.3還加入了4對(duì)USB 2.0 port、4對(duì)Serial ATA port、與1個(gè)GbE port的支持。這些信號(hào)都被引到PICMG 1.3的接口規(guī)格中,讓這些高速的差動(dòng)信號(hào)經(jīng)由印刷電路板到達(dá)背板,信號(hào)質(zhì)量會(huì)更穩(wěn)定,也可減少cable的使用,進(jìn)而提升系統(tǒng)維護(hù)的便利性。
---2.IPMB Interface
---為了更方便管理系統(tǒng),PICMG 1.3加入了IPMB的支持,管理人員能夠用IPMB來(lái)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)的各種組件的健康狀態(tài),如CPU或系統(tǒng)溫度、電壓、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速等,并且能夠從遠(yuǎn)程控制SHB,或是重置系統(tǒng)等管理工作。
---3.Hot plug support
---PICMG 1.3的PCI Express接口支持hot plug功能,系統(tǒng)可以在不斷電的情況下更換PCI Express卡片,提高系統(tǒng)的可用性。
---4.VIO電壓偵測(cè)
---背板上的SHB插槽沒(méi)有keying可用來(lái)防止SHB誤插到I/O電壓位準(zhǔn)不兼容的背板上,所以PICMG 1.3定義VIO信號(hào),讓SHB可以判斷背板所支持的I/O電壓位準(zhǔn)。
---5.電源管理
---PICMG 1.3將+3.3Vaux、PSON#、PWRBT#、PWRGD等信號(hào)引入硬件接口以支持ATX電源系統(tǒng)的電源管理功能,但需留意的是這些支持都只是optional,若系統(tǒng)不支持ATX電源系統(tǒng),系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商也必須確保SHB與背板在搭配舊有的電源系統(tǒng)時(shí)仍能正常工作。
---6.SM bus support
---PICMG 1.3還預(yù)留了SM bus以滿足未來(lái)在系統(tǒng)管理上的需求。
---背板設(shè)計(jì)該注意的事項(xiàng)
---背板有高速的PCI Express信號(hào)經(jīng)過(guò),為確保信號(hào)質(zhì)量,印刷電路板的阻抗要求極為嚴(yán)謹(jǐn),一般信號(hào)線的特性阻抗為57Ω±10%,差動(dòng)信號(hào)的阻抗則為100Ω±10%。
---如果有支持64bit PCI bus,背板必須為AD[32..63]、C/BE#[4..7]、REQ64#、ACK64#、PAR64做pull-up的動(dòng)作。
---PCI bus的工作頻率最高可達(dá)133MHz,為克服同步問(wèn)題,必須妥善處理回授時(shí)鐘�；厥跁r(shí)鐘的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)與PICMG 1.2相同。 結(jié)論
---自從PICMG在1994年針對(duì)工業(yè)界制定第一個(gè)開(kāi)放性架構(gòu)以來(lái),工業(yè)計(jì)算機(jī)的規(guī)格給人的感覺(jué)總是落后于主流信息產(chǎn)品規(guī)格。但是從2000年以后,這個(gè)情形有了轉(zhuǎn)變。PCI-X出現(xiàn)兩年后,PICMG 1.2規(guī)范就將其應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域,PICMG 1.3也緊跟在PCI Express的腳步之后推出。
---PCI Express的相關(guān)應(yīng)用預(yù)計(jì)在2005年會(huì)大量出現(xiàn)在市場(chǎng)上,PICMG 1.3是一個(gè)必要的技術(shù)更新。目前,PICMG 1.3規(guī)范仍未正式發(fā)布,PICMG協(xié)會(huì)將在2004年底正式頒布第一版PICMG 1.3規(guī)范,目的就是要在2005年趕上PCI Express熱潮,這樣系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商就可以把使用在主流臺(tái)式計(jì)算機(jī)與服務(wù)器的各種適配卡直接應(yīng)用在工業(yè)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域,讓系統(tǒng)擴(kuò)充更具靈活性,并可節(jié)省系統(tǒng)開(kāi)發(fā)成本。 |
