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Radstone項目實例(二)

編輯: 點擊次數:正在讀取 更新時間:2010-04-07

世界一流的性能與價值

使歐洲台風戰機戰勝競爭對手並不是 Radstone 公司的唯一成績。從項目啟動開始,項目關注的焦點就集中在:如何在保證係統高性能和安全飛行的同時降低成本。

隨著對靈活采購的不斷關注,人們重新激起了將 COTS 技術 (Commericial Off the Shelf) 應用於係統集成的經濟價值和技術優勢的興趣。因為該項技術的充分利用可使人們走出係統集成周期過長的困境。

隨著係統開發逐漸接近尾聲,位於英國 Stanmore 區從事 BAE 係統 DASS 子係統設計的開發團隊發現解決上述係統問題越來越迫切,因此他們決定用基於 PowerPC 的係統方案來替代原有的 Motorola 68020 普通處理器技術。

Edwards 回憶說:“原有的計劃書大約是 10 年前製定的,而從那以後科學技術便突飛猛進地向前發展。因此在 1999 年時,AG8亚游決心尋求植入新一代的矽片技術,以求為今後升級提供更高的性能和清晰的思路。盡管AG8亚游的係統設計綱要十分清楚,但要求很高。AG8亚游想把 PowerPC 板卡縮小到現有處理器大小,並希望從使用新處理器的第一天起,就能感受到增加的新性能。同時由於新板卡最終將應用於一個現有定型係統中,所以無法對類似電源、重量、接口以及板卡形狀等諸多係統要素進行太大修改。”

根據 2002 年開始的飛行試驗,速度成為係統的關鍵。最初的開發合同是由一家嚴格的國際招投標公司授予 Radstone 的,合同規定了極為緊迫的開發周期。 Radstone 僅用了短短 6 個月時間,就在 1999 年聖誕前夕向 BAE 係統提供了第一塊板卡,並完成了下麵幾項顯著的技術開發:

· 尋找並設計了新組件以滿足係統低功耗的要求;

· 縮小其商業級 6U 處理器板卡 2/3 的尺寸,以滿足 BAE 係統板卡尺寸嚴格、功能增強和器件高密度的要求;

· 獨到的機械工程技術用以保證板卡在強震下的使用需要;

·通過移植 BAE 係統現有外設軟件體係中的元素到 Radstone 的各種板級支持包軟件中來提供一個軟件仿真層, 減少應用軟件開發周期。

嚴格的功耗要求

為了讓板卡滿足 DASS 係統的電源供給,一個急需解決的難題擺在 Radstone 公司的工程師麵前,那就是必須將現有商業級板卡的功耗從 17.5 瓦降到 11 瓦。

對於例如通過將 2 級高速緩存移走來減少板卡功耗的技術都不可選,因此, Radstone 決定尋找新器件來解決器件功能弱化與功耗大幅度降低之間的矛盾:原有的 Tundra 公司的 Universe IIe VME 控製器被 IBM 公司的 Alma 控製器所取代,而 Motorola 公司的 PMC-106 北橋也換成了 Galileo 公司的 Terrano 。盡管如此, Radstone 提供給 BAE 係統的新設計在提高處理器性能方麵仍增加了 10 倍之多。

尺寸縮小而功能增強

Radstone 的首要任務之一就是放棄原有板卡 9 × 6 英寸的 6U 工業標準,開發尺寸為 7 × 4 英寸且符合原始引腳引線設計的新板卡。同時, BAE 係統也要求新板卡的新功能必須超過 Radstone 原有的標準 PPC4A 板卡。

Edwards 解釋說:“針對 DASS 係統中的基於 Zylog 85230 接口芯片實現的 SDLC(Serial Datalink Controller) 技術,AG8亚游已經作了大量的研發工作和軟件投資,因此AG8亚游希望盡可能將應用軟件中的絕大部分移植到新芯片上。”

Radstone 的解決方案就是指派一名工程師用了 6 個月的時間設計和調試一款新的可編程邏輯器件( FPGA ),將 DASS 係統的通信路徑集中到北橋上,其中包括 BAE 係統要求增加的一些新功能。

Radstone 充分認識到這部分設計的重要性,繼而推出了一款帶 FPGA 核的試驗型 PMC 板卡。該板卡能夠固定在標準的處理器板卡上,使得 BAE 係統的軟件開發與主處理器 板 設計可齊頭並進,後來又加入了更多的新功能。
 

在歐洲戰機項目中負責 BAE 係統的資深軟件工程師 Richard Campbell 解釋了這一模塊的重要性,他說 : “AG8亚游與 Radstone 都充分意識到這是整個開發的關鍵環節之一。這個模塊是使AG8亚游在接收主板信號之前,設計運行 SDLC 軟件算法並將軟件切換到 VxWorks 下的最好方法。AG8亚游最初的試驗平台是至關重要的,因為 SDLC 代碼質量是時間敏感的,所以必須對快速處理器的運用進行全麵測試。

Radstone 從項目一啟動就意識到板卡尺寸的縮小和功能的增加不可避免地造成板卡上器件的高密度。在解決方案中,一方麵采用創新的連續安裝技術,不管器件的具體位置直接將 BGA 封裝的器件焊接在板卡的正反兩麵; Radstone 將其 PCB 夥伴製造商的能力推到了極限,要求他的 PCB 生產廠家必須按照機械電氣工程師的板卡設計要求進行加工。他們的機械電氣工程師能熟練運用 CAD 設計工具( Computer Aided Design ),如 Mentor 公司的 PCB 設計和信號完整性分析工具,在板卡的任意一麵用完全不同的電路圖來進行複雜的微通路網絡設計。