何謂CompactPCI
　　CompactPCI(簡稱cPCI)，中文又稱緊湊型PCI，是由Ziatech公司在1994年開發(fā)的一種高性能總線標(biāo)準(zhǔn)，在PICMG（PCI Industrial Computer Manufacturer's Group）的大力推動下，這一標(biāo)準(zhǔn)在包括電信在內(nèi)的整個工業(yè)計算機(jī)領(lǐng)域得以普遍應(yīng)用，并隨之產(chǎn)生了一批稱之為cPCI系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)器。這一標(biāo)準(zhǔn)的各種版本定義的是一種基于背板連接的計算機(jī)系統(tǒng)和I/O系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，包括物理規(guī)格、電器特性、各種通信總線、可靠性、可管理性等一系列特性。
　　cPCI的出現(xiàn)不僅讓諸如CPU、硬盤等許多原先基于PC的技術(shù)和成熟產(chǎn)品能夠延續(xù)應(yīng)用，也由于在接口等地方做了重大改進(jìn)，使得采用cPCI技術(shù)的服務(wù)器、工控電腦等擁有了高可靠性、高密度的優(yōu)點。cPCI是基于PCI電氣規(guī)范開發(fā)的高性能工業(yè)總線，適用于3U和6U高度的電路插板設(shè)計。cPCI電路插板從前方插入機(jī)柜，I/O數(shù)據(jù)的出口可以是前面板上的接口或者機(jī)柜的背板。
　　盡管cPCI的熱插拔特性目前并不完善，但是作為一項提高可用性的電氣特性也被電信設(shè)備的制造商們所重視。由于cPCI插板與背板間的連接方式是2mm長的插針與插座，即使機(jī)柜處于震動與搖擺的惡劣條件下也不易松動，在連接的可靠性方面明顯優(yōu)于PC標(biāo)準(zhǔn)上的PCI接口標(biāo)準(zhǔn)。PC上的PCI標(biāo)準(zhǔn)在每段總線上只能支持4個插槽，而cPCI可以支持8個。兩者的擴(kuò)展方法是相同的，都是通過PCI－PCI橋接電路。也就是說，cPCI系統(tǒng)可以通過PCI－PCI橋接電路連接多個PCI段，從而擴(kuò)展到數(shù)十個插槽，這也正是采用cPCI標(biāo)準(zhǔn)的刀片系統(tǒng)可以高密度部署的原因所在。cPCI是為電信、計算機(jī)通信和工控等領(lǐng)域設(shè)計的工業(yè)總線標(biāo)準(zhǔn)，其主要特點為支持高速通信和模塊化設(shè)計。由于cPCI擁有較高的帶寬，它也適用于一些高速數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用，包括服務(wù)器、路由器、交換機(jī)等。
　　有業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，由于cPCI系統(tǒng)能夠達(dá)到電信專用設(shè)備99.999％的高可用性，以及可大量采用的廉價PC部件來構(gòu)建這兩大“利器”，不僅可以滿足電信設(shè)備的各種苛刻需求，也能極大地降低設(shè)備生產(chǎn)和采購成本。使用cPCI標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的設(shè)備比傳統(tǒng)電信設(shè)備便宜一半以上，有些部分價格甚至不足原來產(chǎn)品的1/4，困擾電信運營商的降低成本調(diào)整資費的難題，可以得到有效解決，因此近年來，cPCI在全球范圍內(nèi)都受到了異乎尋常的重視。
　　不同版本導(dǎo)致的紛爭
　　cPCI總線標(biāo)準(zhǔn)是建立刀片服務(wù)器的基礎(chǔ)，它是惟一的標(biāo)準(zhǔn)，同時也是標(biāo)準(zhǔn)紛爭的起源。cPCI曾經(jīng)有2個主要的版本，即 cPCI 1.0和cPCI 2.0，它們在接口定義的完善程度上不盡相同。2000年和2001年的第一代刀片式服務(wù)器全部采用cPCI 1.0的標(biāo)準(zhǔn)，只使用J1插腳，背板帶寬也限定在32位PCI之內(nèi)，這些產(chǎn)品屬于第一代刀片式服務(wù)器，例如RLX ServerBlade 324。
　　2002年推出的刀片服務(wù)器部分采用cPCI 2.0標(biāo)準(zhǔn)，背板支持64位PCI通信，稱之為第二代刀片式服務(wù)器，例如HP Proliant Bl20p（G2）。
　　2001年9月，PICMG發(fā)布了cPCI 2.0版本的補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)2.16，定義了cPCI Packet Switching Backplane（包交換式底板），簡稱cPCI/PSB。該標(biāo)準(zhǔn)在cPCI機(jī)柜背板總線中定義了一個星型拓?fù)涞?0/100/1000Mbps交換式以太網(wǎng)，從而可以在此基礎(chǔ)上提供插板間的IP連接。該協(xié)議與64位cPCI、H.110并存，因為cPCI/PSB的連接插腳定義在外圍插座(Peripheral slot)的J3。
　　PICMG研究這一標(biāo)準(zhǔn)的重要目的在于支持基于IP的電信應(yīng)用，同時也為刀片式服務(wù)器與以太網(wǎng)的緊密結(jié)合提供了可以依據(jù)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這種“背板上的以太網(wǎng)”支持最多21個插座，每個插座的速率為10/100/1000/2000Mbps，背板帶寬高達(dá)40Gbps，支持鏈路層的流量控制。這一標(biāo)準(zhǔn)也從背板帶寬上解決了33MHz 64位cPCI總線帶寬不足的問題，服務(wù)器刀片可以利用cPCI總線外的網(wǎng)絡(luò)帶寬進(jìn)行高速的外部數(shù)據(jù)I/O，包括網(wǎng)絡(luò)存儲等。
　　2001年10月，PICMG 2.14 cPCI MultiComputing Specification（多值計算規(guī)范）面世。該規(guī)范定義了在cPCI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，不同處理器平臺（Pentium系列、PowerPC、MIPS、PA-RISC、IPF等）下的插板如何基于包交換進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。PICMG 2.14定義了多值計算網(wǎng)絡(luò)的概念（MultiComputing Network，簡稱MCNet），使用不同處理器的插板被視為網(wǎng)絡(luò)中的外圍節(jié)點（Peripheral Nodes，簡稱NP）。每個MCNet還有一個系統(tǒng)節(jié)點（System Node，簡稱SN），負(fù)責(zé)控制處理器間的通信。
　　事實上，該標(biāo)準(zhǔn)使不同平臺的服務(wù)器刀片分布在不同的總線分段上。PICMG 2.14規(guī)范的發(fā)布為不同處理器的服務(wù)器刀片共處同一個服務(wù)器機(jī)柜，并具有通過機(jī)柜背板的高效通信方式提供了工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這也正是眾多廠商宣稱可以在同一Chassis上支持不同芯片平臺的原因。
　　由于標(biāo)準(zhǔn)的版本不同，兩代刀片式服務(wù)器之間不能完全兼容。2001年8月以前，由于從J3到J5都沒有明確的插腳定義，所以通過背板使用J3、J4、J5進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信、存儲等I/O數(shù)據(jù)交換的刀片式服務(wù)器就會遇到互不兼容的麻煩，各廠商會有自己的定義。一些具有重要影響力的電信設(shè)備廠商更是故意采用廠商標(biāo)準(zhǔn)去定義插腳的使用方式，制造設(shè)備間的不兼容性，從而維持電信設(shè)備廠商自身的壟斷地位及其高額利潤。
　　盡管目前接口標(biāo)準(zhǔn)日趨完善，但是都公布不久，在產(chǎn)品化上還需一段時間，而且電信設(shè)備制造上仍有可能不完全采納新標(biāo)準(zhǔn)，繼續(xù)制造不兼容問題。目前為止，只有HP等少數(shù)幾家聲稱完全按照cPCI標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計刀片式服務(wù)器，而其他服務(wù)器廠商只是在總線和接口標(biāo)準(zhǔn)方面遵循cPCI，在刀片的尺寸上沒有完全按照該標(biāo)準(zhǔn)去執(zhí)行，這也是為什么我們看到不同尺寸刀片產(chǎn)品的原因。
　　為什么服務(wù)器廠商不能完全遵循標(biāo)準(zhǔn)呢？讓我們看一下cPCI的電路板規(guī)格定義就知道原因所在了。按照cPCI的定義，電路板高度為100mm（3U）和233.35mm（6U），這一規(guī)格被部分刀片式服務(wù)器產(chǎn)品所遵循，然而160mm的電路板深度卻難以設(shè)計一塊功能齊全的服務(wù)器刀片，所以很多廠商都在電路板深度方面按照自己的標(biāo)準(zhǔn)大幅增加。這樣就造就了廠商間產(chǎn)品規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一，刀片與Chassis互不兼容。另外，刀片服務(wù)器如何進(jìn)行集中管理和監(jiān)控，目前還沒有完整的標(biāo)準(zhǔn)可依，cPCI規(guī)范沒有在管理方面定義一個完整方案。
　　于是各大廠商各行其道，互不兼容，而2002年IBM和Intel更是攜手制定了一個自己的刀片服務(wù)器生產(chǎn)規(guī)范，并得到了Nortel、Nikia、Cisco、Bull等廠商的支持。而目前的主流刀片服務(wù)器廠商如IBM、HP、Sun、Dell、RLX Technologies、Egenera、Linux Networx和Nexcom等，都采用不同的物理規(guī)格來生產(chǎn)刀片服務(wù)器，讓我們看見了市場上有3U、4U、6U、7U等高度不一的刀片底座和各自規(guī)格的刀片，導(dǎo)致用戶采購時有些無所適從。標(biāo)準(zhǔn)的紛爭是目前困擾刀片服務(wù)器市場的主要問題。
　　決定未來的PICMG 3.0
　　2001年11月，PICMG開始啟動PICMG 3.0規(guī)范的設(shè)計，2002年11月完成。PICMG3.0規(guī)范又稱為先進(jìn)通信計算機(jī)構(gòu)架（ATCA），目的是為下一代融合通信及數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供一個高性價比的，基于模塊化結(jié)構(gòu)的、兼容的、并可擴(kuò)展的硬件構(gòu)架,同時以模塊結(jié)構(gòu)的形式呈現(xiàn)以支持符合現(xiàn)代傳輸需求的科技或應(yīng)用。PICMG 3.0規(guī)范的輔助協(xié)議有5個，分別是已經(jīng)制定完畢的以太網(wǎng)和光纖傳輸規(guī)范、InfiniBand 傳輸規(guī)范、星形傳輸規(guī)范、PCI Express傳輸規(guī)范，和一個正在制定中的高級結(jié)構(gòu)互聯(lián)與串行高速I/O傳輸規(guī)范。今年市場上看見的IBM BladeCenter HS40就是第三代刀片產(chǎn)品。
　　PCIMG輔助協(xié)議的靈活性帶來了易用性，ATCA產(chǎn)品的整合制造商將需要更多關(guān)注熱門系統(tǒng)平臺中板卡使用的輔助協(xié)議。
　　據(jù)Ovum公司預(yù)測，全球最終用戶在電信和信息服務(wù)方面的開支，將從2000年的GDP3％增長到2010年的7％。按市場價值計，十年內(nèi)將從每年1萬億美元增長到每年3萬億美元。在這一總體市場下，由最終用戶帶給NGN（Next Generation Network）運營商的收入到2010年將增加到9000億美元，是固定網(wǎng)總收入的一半。從2004年開始，下一代網(wǎng)絡(luò)的收入趨勢開始逐漸明朗。在此利好前景的驅(qū)使下，國外多家運營商已經(jīng)進(jìn)行了NGN網(wǎng)絡(luò)試運營，國內(nèi)運營商也正在積極進(jìn)行NGN網(wǎng)絡(luò)實驗。
　　NGN的核心是軟交換技術(shù)，就是將原來的交換機(jī)系統(tǒng)功能用軟件來實現(xiàn)，采用一系列標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議，提供開放的接口，從而可以在NGN上提供豐富多樣的融合業(yè)務(wù)。它需要電信級的硬件平臺（99.999%的可用性）來支撐，同時又要求這些硬件平臺具有開放的接口，相對低廉的價格，而cPCI系統(tǒng)則正好滿足上述所有要求。幾乎可以斷定，cPCI系統(tǒng)將成為能同時支持語音交換（如IP電話）和數(shù)據(jù)交換（高速互聯(lián)網(wǎng)）的NGN的主要基礎(chǔ)平臺，或者說， cPCI決定了未來幾年中前端服務(wù)器的發(fā)展趨勢。