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研祥VPX:下一代军用高速通讯标准

作者:www.cechina.cn2011.12.28阅读 11257

        随着国防航空航天技术日新月异的迅猛发展,在这个以带宽为生命的海量数据时代,客户一直期待更加高速、可靠和坚固的通讯计算平台控制工程网版权所有,以应对越来越严苛的高传输需求领域。现有的VME64x总线由于其传输带宽(160M/s)的限制,致使整个系统性能无法得到进一步的提升。
        作为国家第一批获得军工资质认证的高科技民营企业,研祥智能科技股份有限公司(下称“研祥”)首次将先进的VPX技术引入亚洲,并于2011年9月21日在第六届世界雷达博览会上展出了一系列基于VPX技术开发的坚固型军用通讯计算平台控制工程网版权所有,赢得整个行业的高度关注。
        VPX技术优势
        为什么研祥将VPX技术定义为“下一个25年军用模块化计算平台标准”?“当然,VPX产品是与传统VMEbus和CompactPCI架构一脉相承的,规格高度均为标准的3U(160mm×100mm)和6U(160mm×233mm),但VPX技术拥有的变革性优势CONTROL ENGINEERING China版权所有,可以突破目前军用领域面临的限制。”研祥军品解决方案部总监蒙介绍道,“首先,带宽突破了Gigabytes传输。VPX融入Serial RapidIO (SRIO)、PCI Express (PCI-E)和1G/10G Gigabit Ethernet (GbE)高速串行通信总线技术,理论合计带宽高达8G/s,这是VME64x总线无法企及的。”


VPX-1811系统拓扑图

        “其次,VPX技术令整个系统性能得到大幅提升的核心原因在于采用了Tyco公司的7排16列MultiGig RT2高速差分连接器。” 蒙进一步解释,相对于传统的针式连接器,RT2的硅晶片式结构具有连接紧密、插入损耗小和误码率低等优点,每秒可发送信号达6.25G,高于VMEbus和CompactPCI总线6-10倍。此外,军用领域平台需要采集多种复杂信号以及控制与通讯多种复杂外设,RT2定义了充足的I/O引脚,让平台的扩展能力大大增强。同时,RT2支持250次以上的循环操作周期,满足美军标准对机械震动、冲击、湿度、盐雾、耐压、绝缘阻抗、低功率接触阻抗等指标的要求。


VPX-1831系统拓扑图

        第三项变革主要体现在VPX坚固的机械结构设计。蒙以槽间距增厚这一技术细节为例:“我们知道,计算机的性能与所占空间是基本成正比的。”与VMEbus和CompactPCI仅限制为0.8”相比,VPX定义了三种槽间距,即0.8”、0.85”和1.0”。这样一来,整个产品的加固设计更具灵活性。
        面对极端恶劣环境,VITA48/VPX REDI定义了风冷、传导冷却、液冷三种散热模式,冷却增强进一步加固了模块结构。
        研祥服务军用领域
        由于涉及国家机密和安全等重大问题,蒙承认客户更加倾向选用国内厂商的产品,但“这是基于研祥对国内军用计算机的深刻理解上的”。在引进VPX技术的过程中,研祥并非一味照搬,而是融入其投身特种计算机研发中近20年的应用经验,加以技术创新。蒙简单地用三点技术提升表现了研祥是如何针对国内特殊应用环境、独立自主完成VPX产品研发的,包括更具弹性的散热模式、宽温范围广,以及电磁干扰(EMI)和电磁兼容性(EMC)通过了国家军用标准等。
        无论是在工控领域还是军用领域,完善的服务能让产品在生命周期内发挥其最高的性能。蒙特别指出了这点国外企业无法与研祥比拟之处:“国外厂商在卖完产品后,就会对技术做保密。而研祥众多技术资源一律向合作的国内军工企业开放,帮助其维护、升级,促进技术的不断进步。”针对VPX产品CONTROL ENGINEERING China版权所有,一些客户会开发基于雷达扫描和火箭、导弹控制的内封卡,蒙表示,研祥为辅助客户提供必要的技术支持,“这是一个双方都非常愉快的过程”。
        VPX产品深入市场
        将一套全新的技术推向市场,客户的接受程度为每家引领变革的创新企业所关注。但蒙却这样和记者说:“实际上,相对于市场推广,研祥在调研、开发、测试上遇到的挑战更大。”雷达博览会上研祥展位熙熙攘攘的人群,VPX新品发布会上对技术细节追问的观众CONTROL ENGINEERING China版权所有,让肖大为吃了一颗定心丸,“市场接受程度比我们预期的还要好,估计一年左右,客户将大范围启用VPX产品。归根结底,VPX技术切实解决了军用领域客户的问题”。蒙对研祥前期投入之巨深有感触:“在没有订单的情况下,将研祥三分之一的研发力量投入近两年的研发周期www.cechina.cn,需要下的决心太大了。”
        据悉,研祥VPX产品已批量化应用于雷达和电子对抗行业。蒙表示客户的反馈良好,认为国产国防产品用起来非常放心。研祥协助客户逐一完成平台搭建、系统调试、人员培训,最终得以成功应用。“研祥是一家不断创新的企业,引进最新的VPX技术既是商机也是强大国防的诉求。”
        目前,研祥VPX坚固型军用通讯计算平台已包括VPX 6U高性能处理刀片(VPX-1811、VPX-1831)、VPX背板及机箱系统(VPX-8806、VPX-9606)、 VPX背板及加固机箱系统(VPX-3406)和VPX高性能交换机(VPX-6424)。未来两年内还将陆续推出数十款VPX产品乃至一整套的解决方案,来满足军用领域各种环境下的应用需求。特别值得一提的是,研祥计划将其彻底国产化,现已和中科院展开合作,共同研发基于龙芯架构的VPX产品。
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