基于VPX高速综合信息处理平台设计

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1、2011年第3期导弹与航天运载技术No．32011总第313期MISSILESANDSPACEVEHICLESSumNo．313文章编号：1004—7182(2011)03*0058．04基于VPX高速综合信息处理平台设计洪艳，沈利华(北京航天自动控制研究所，北京，100854)摘要：随着航天任务对运算处理速度、总线带宽、数据处理和z-作环境等需求不断提高，传统的航天信息处理系统已经无法满足技术发展和型号研制的实际要求。基于VPx标准的信息处理平台具备强大的数据处理能力、I／O能力和高性能网络交换能力，其最高理论带宽达到8GB／s，并具有很好的通用性与可扩展

2、性，是新一代国防、航天和军用综合信息处理平台系统的发展趋势和方向。关键词：VPX标准；信息处理；串行交换；处理平台中图分类号：TP391文献标识码：AComprehensiveInformationProcessingPlatformDesignBasedontheVPXStandardHongYah，ShenLihua(BeijingAerospaceAutomaticControlInstitute，BeOing，100854)Abstract：Astheimprovementofthecomputerprocessingspeed，thewidthof

3、bus，dataprocessingandworkingenvironmenthasbeenrequiredforcurrentaerospacemissions，thetraditionalaerospaceinformationprocessingsystemhasbeenunabletomeetR&Dandproductdevelopment．TheVPXstandardinformationprocessingplatformhasapowerfuldataprocessingandperformancenetworkexchangecapacity

4、,anditsmaximumtheoreticalbandwidthwillbe8GB／s．Andwithgoodcommonperformanceandscalability,itwillbethetrendanddirectionofthenewgenerationcomprehensiveinformationprocessingsystemfornationaldefense，aerospaceandmilitary．KeyWords：VPXstandard；Informationprocessing；Networkexchange；Processi

5、ngplatform0引言20世纪80年代推出的VME总线计算机系统在国防、航空和军用武器装备等领域得到了广泛的工程应用，其可靠性、稳定性、扩展性等都得到了广大终端用户的认可。但是，随着计算机技术的迅猛发展，尤其是国防、航空和军用武器装备对运算处理速度、总线带宽、数据吞吐量、工作环境等需求爆炸式增长，VME总线计算机系统显得捉襟见肘。特别是进入2l世纪后的信息战时代，现代复杂控制算法、并行计算、多传感器信息融合、多模复合制导、多目标实时识别与跟踪、综合图像显示、雷达系统、火控系统、实时网络等等，都对相应计算机系统平台的构架形式(特别是总线构架)、处理性能、数

6、据吞吐速率，以及体积小型化、坚同性和输m功率等提出了更为苛刻的要求。收稿日期：2010，08．27：修回日期：2010—11-13作者简介：洪艳(1979．)，女，工程师，主要从事导弹控制系统综合设计传统的航天综合信息处理平台采用X86系列处理器，或者采用DSP组成并行处理系统，造成整个航天计算机系统处理器众多，信息流比较复杂，软件编制困难，系统可靠性不高；各个航天型号的体系结构不同，所有机内总线采取自定义，没有统一的标准，标准化、模块化和通用化水平很低；对外总线接口方式不统一，有并行的和串行的，传输速率比较低，无法满足日益复杂的航天数据传输要求；整体上看，

7、传统的航天计算机系统已经越来越无法满足技术发展和型号研制的实际要求，需要研制一个高速的综合信息处理平台，满足H趋复杂的航天任务的需求。对于一个综合信息处理系统平台，处理器本身的速度固然很重要，但是从目前的技术水平和发展趋势来看，制约计算机系统平台“瓶颈”的一个核心关键第3期洪绝基于VPX高速综合信息处理平台设计59因素为系统的体系结构。即使是速度达到兆赫兹的处理器，在异步并行VME总线的制约下，也无法发挥自身的速度优势。事实也证明，VME总线系统发展了30多年，最终也无法突破500MB／s的传输极限。正如台式计算机和服务器的总线结构从PCI逐渐过渡到PCIE

8、xpress一样，国防、航空和军用计算机系统也孕育着