新一代工业计算机平台规范PICMG1.3
2004年11月A版
PICMG 1.2发布不到二年,PICMG(PIC工业计算机制造商协会)己开始制定更新的规范─PICMG 1.3,目的是要把一些新的I/O接口规范,如PCI Express、USB 2.0、Serial ATA、Gigabit以太网引入工业计算机平台以提升系统频宽。除了提升平台的运算速度与频宽,在系统管理与维护的便利性上,也做了一些改进,如增加IPMB与热插拔的支持、减少排线的使用等。本文将介绍PICMG 1.3的主要规范。
PICMG 1.3
PICMG 1.3总线接口是由两个x16与两个x8的PCI Express连接器所构成,符合PICMG 1.3的CPU板卡(系统主板,SHB)或背板可支持的总线种类(如表1所列)。
表中可以看出PICMG 1.3主要提供PCI Express的支持,对PCI或PCI-X也同样支持,但这是次要的,而且SHB只支持32-bit宽度的PCI,只有背板才有可能支持到64-bit PCI。SHB又分长卡与短卡两种,短卡仅支持连接器A、B,长卡最多可支持到连接器D。
提升I/O频宽
从PICMG 1.0发布至今,总线从ISA演进到PCI、PCI-X,一直到现在的PCI Express,每一次更新的目的都是为了提升系统I/O的频宽,表2是上述各种总线频宽的比较。
表3是PICMG 1.0到PICMG 1.3所支持的总线种类与频宽。表中可以看出每次的规格更新,频宽均提升了一倍以上。
更多的电源供应
为了支持新一代的CPU与内存,在电源供应上,PICMG 1.3增加了更多的电源引脚,表4是PICMG 1.0到PICMG 1.3的电源供应比较表。
表4显示,PICMG 1.3大幅度增加+12V电源的供应,也减少+5V的供应。因为在Pentium-III时代,CPU的耗电量通常不超过30W,CPU电源大多由+5V转换而得,但是新一代的Pentium 4 CPU的耗电量高达100W以上,若从+5V转换,转换效率变差,而高达20A以上的电流,使电源转换电路容易产生高热而减少寿命。现今大多的设计都己改用+12V转换,这就是PICMG 1.3增加+12V电源供应的主因。
结构考虑
如同PICMG 1.2,PICMG 1.3的制定原则也希望延用原有的外围设备,如机箱、电源系统,以降低系统开发成本。在结构上,SHB的零件面与PCI卡或PCI Express卡相反,这一点与PICMG 1.2不同。这样的转变主要源于两个考虑,一是为了使CPU、北桥、与内存接口之间的高速信号线在PCB布线时更为顺畅。如图1所示,如果零件面与PCI Express卡相同,则CPU与内存接口之间的信号线将互相缠绕而不利走线;二是机箱的设计不用更改。如图2所示,CPU板卡的零件面与PCI&n
