CompactPCI/PXI關鍵技術的發展
然而，隨著技術的不斷發展，人們由好奇變成了關切，迫切需要得到諸如“CompactPCI的關鍵技術以及未來發展方向是什么？CompactPCI、PICMG 2.16、AdvancedTCA之間的關系？它們產生的出發點和應用范圍有什么不同？該如何進行選擇？”等問題的答案。
CompactPCI總線核心技術
1992年Intel公司定義了PCI總線作為局部總線，直接用于互聯CPU與周邊器件，如與顯示控制器、網絡控制器、內存控制器等的互聯。同時，為了研制和管理PCI標準，成立了PCI總線特別興趣組織（PCISIG），并先后推出了PCI Local Bus Specification Rev. 2.1、Rev. 2.2和最新版本Rev. 2.3，為此PCI總線也由芯片級互聯總線發展成了板級互聯總線。
PCI總線的32位/33MHz標準具有132MB/秒數據傳輸速度，其64位/66MHz標準可以達到528MB/秒，所以相對于ISA或VME總線每秒幾MB或幾十MB的傳輸速度而言，PCI是高速總線。為了將PCI總線應用于嵌入式領域，1994年成立了PCI工業計算機制造商協會（PICMG），主要動機就是為嵌入式計算機（如工業計算機、醫療設備、通信設備、交通設備和軍事系統等）研制通用技術標準。現在PICMG在全球有三個分會，即PICMG PRC（中國分會）、 PICMG Europe（歐洲分會）和 PICMG Japan（日本分會）。
1997年8月，PICMG發布了第一個CompactPCI技術標準PICMG 2.0 Rev. 1.0，9月發布了PICMG 2.0 Rev. 2.1，10月發布了PICMG 2.0 Revision 3.0。
PICMG 2.0 Revision 3.0是CompactPCI總線的核心標準，也是CompactPCI技術的精髓。它由三項領先技術綜合而成：PCI局部總線的電氣特性（PCISIG）、工業級歐洲卡封裝結構和規格（IEC 60297-3 and -4）和IEC 2mm堅固的米制針孔連接器（IEC-61076-4-101）。
PICMG 2.0 Revision 3.0規定了背板上各插槽之間、系統槽與背板、I/O模板與背板之間嚴格的互聯關系，定義了背板、模板和前后面板的結構、尺寸，定義P1支持32位PCI操作，P1和P2支持64位PCI操作，P3、P4和P5留給用戶使用或作為總線擴展用。同時，規范還為33MHz和66MHz工作頻率的時鐘信號分布，定義了嚴格的設計規則；定義了系統管理總線，并為背板上每個插槽定義了唯一對應的物理地址。CompactPCI系統由金屬外殼和前、后面板組成的整體導電和ESD電路設計，使得CompactPCI具有電磁輻射屏蔽和靜電釋放能力，表現出良好的電磁兼容性。
CompactPCI總線熱插拔技術
可維護性是嵌入式計算機非常重要的特性。此外，面向特定應用的系統（如電信設備、電力保護設備、車載控制系統和軍事系統等）還需要熱插拔（Hot Swapping）功能和容錯（Fault Tolerance）設計。
CompactPCI技術規范使得流行的PCI總線兼容架構可以用歐洲卡規格實現。這種模塊化的CompactPCI模板可以靈活地組合成適合各種不同工業現場應用的系統。為了提高CompactPCI系統的可維護性，需要在CompactPCI產品上增加熱插拔功能，使得CompactPCI模板可以在不必關斷電源的情況下，插入或拔出正在運行的系統，而不影響或破壞系統的正常工作，從而為高可用性設計奠定基礎。為此，PICMG成立了熱插拔工作組，并于1998年8月發布了熱插拔標準PICMG 2.1 R1.0。隨后于2001年1月推出了修訂版本PICMG 2.1 R2.0，2002年5月發布了熱插拔基礎軟件規范PICMG 2.12 R2.0。
PICMG 2.1 R2.0標準定義了三種不同的熱插拔模型。
基本熱插拔模型 基本模型允許在系統運行過程中拔出或插入CompactPCI模板，但必須由訓練有素的操作員通過人機接口向操作系統發出控制命令才能實現，軟件連接不能自動進行。
完全熱插拔模型 在完全模式下的軟件連接是自動完成的，不需要人為的干預。完全熱插拔模型應該是經濟型工業計算機主要發展的目標。
高可用性模型 高可用性要求系統始終處于運行狀態，幾乎沒有故障。
為了控制拔出或插入模板的電氣和軟件連接過程，CompactPCI的連接器插針采用長、中、短三層結構。長針為模板提供預充電電源；中針連接工作電源和CompactPCI信號；短針為BD_SEL和IDSEL信號，用于啟動板上電源控制，并通知該系統模板所處的狀態。標準規定：CompactPCI 熱插拔控制電路要求設計在模板上，而不是在無源背板上，以縮短更換故障部件的時間。這樣相同功能的CompactPCI模板將以兩種形式存在，即一種是普通模板，另一種是支持熱插拔的模板。實踐證明，CompactPCI熱插拔設計的75%工作量是軟件設計，而硬件設計只占25%。
為了支持熱插拔, PICMG 2.1 R2.0定義了三種獨立于硬件的硬件抽象層接口：Hot Swap System Driver（熱插拔系統驅動程序）、Hot Swap Service（熱插拔服務程序）和High Availability Service（高可用性服務程序），但對程序具體如何編制并沒有明確規定。但是，值得注意的是，2003年初在美國拉斯維加斯舉行的摩托羅拉計算機事業部年會上，很多著名軟件操作系統公司都展示了支持CompactPCI熱插拔標準的產品，如Lynx的LynxOS、Microware的OS-9、Enea的OSE、Wind River的VxWorks、Integrated Systems的pSOS等。當然，最引人注目的要數GoAhead的SelfReliant和 Jungo的Go-HotSwap軟件，因為它們是獨立于操作系統的。雖然如此，由于缺少Windows通用操作系統的支持，在一定程度上延緩了CompactPCI熱插拔技術的推廣速度。
CompactPCI交換式以太網背板技術
CompactPCI總線最初只是單一的總線標準。但當1997年PICMG將H.110 Telephony Bus增加到CompactPCI背板上時，激發了人們的創新靈感，去探索“將行業專業總線移植到CompactPCI背板上，使單一的PCI數據傳輸總線演變成控制總線”的可能。事實上，這一方面反映了“主流電信設備供應商希望用CompactPCI架構滿足一些高端應用的要求”；另一方面也說明人們已經開始尋求打破CompactPCI總線插槽數量限制和高速數據傳輸瓶頸的手段。為此，PICMG協會成立了由Performance Technologies牽頭、50多家公司參加的PICMG 2.16工作組，目標就是將交換式以太網機制增加到CompactPCI架構中。經過幾年卓有成效的工作，PICMG于2001年9月發布了以太網包交換背板標準PICMG 2.16。
PICMG 2.16的發布說明了什么呢？
首先，它代表了人們追求不斷提升信息交流速度的愿望，打破了并行總線對傳輸速度的物理限制。
其次，它預示著CompactPCI架構的板級互聯方式，從一點對多點的并行總線，步入到了點對點的串行總線互聯時代。
第三，它表明了人們在尋求提升系統性能途徑之時，傾向和選擇已經成熟的交換機制技術，如Switched Ethernet（交換式以太網）、Switched Starfabric（交換式Starfabric）以及Switched Infiniband（交換式Infiniband）技術等，而且有些已經形成了產品。因為冗余設計簡單、故障容易隔離、更換方便，因此基于交換機制的架構更適合設計高可用性系統。
PICMG 2.16主要是面向電信應用而設計的。PICMG 2.16使用雙冗余的星型網絡結構，通過以太網交換板實現了節點間的點到點互聯，消除了單點故障，可以提供大約40倍PCI總線的傳輸性能，以及高度的可靠性和靈活性。基于PICMG 2.16可以構成刀片式服務器集群，電信設備商或服務商可以用來研制下一帶網絡系統產品，如2.5G和3G無線設備、VoIP媒體網關、軟交換設備、信令網關、IP DSLAM、語音/視頻/數據服務器和呼叫中心服務器等。所有這些設備都需要高可用性、高密度、高可靠性和高數據吞吐量，這正是PICMG 2.16所具備的特征。
AdvancedTCA技術方興未艾
人們不禁要問：“融合了PICMG 2.16技術的CompactPCI架構，難道可以滿足未來數年之內電信技術發展的所有需要嗎？”
答案肯定是“不能”。
首先，隨著寬帶技術的發展，需要可以切換每秒Terabits傳輸能力的處理平臺架構相適應。而目前使用的CompactPCI連接器不具備傳輸這么高速的低壓差分信號的能力。
其次，目前CompactPCI模板的尺寸小，不能滿足日益增加的功能和容量設計要求。
第三，隨著處理器以及其它關鍵芯片性能的迅速提升，功耗也大幅度增加，目前CompactPCI的供電能力不能滿足要求。
第四，目前CompactPCI插槽之間的0.8英寸間距，已經不能適應系統散熱等功能的要求，如加大的散熱片、變高的內存模塊和制冷氣流流量的增大等。因此，市場迫切需要發明新的交換技術，以滿足日益增長的對具有每秒Terabits傳輸性能的開放式架構平臺的需求。這就是新興的PICMG 3.x - AdvancedTCA技術。
從PICMG 2.16到AdvancedTCA，以太網嵌入到底板上的技術在不斷地發展。與PICMG 2.16低成本的、冗余的、Gigabit以太網背板相比，AdvancedTCA以太網背板已經超越了Gigabit，達到了數十Gigabit，而且還在繼續發展。
CompactPCI總線與PICMG 2.16、AdvancedTCA的關系
在今后5～10年，CompactPCI總線與PICMG 2.16、AdvancedTCA在相互補充中共存。CompactPCI總線主要面向工業自動化應用，將逐漸取代VME（Versa Module Eurocard）和IPC，牢牢占據基礎自動化和過程自動化層。而PICMG 2.16和AdvancedTCA將主要針對電信應用，畢竟那是個具有1000億美元的大市場。作為已經量產并投入運行的PICMG 2.16產品，憑借其高可用性、低成本將主要占據用量比較大的電信邊緣設備市場。而剛剛發布的在2004年以后才可能投入運行的AdvancedTCA，將主要占據價位高、用量小的電信核心設備市場，與PICMG 2.16形成優勢互補。
PXI技術的特點
PXI的技術特點主要有兩個：首先是基于CompactPCI，并兼容CompactPCI；其次是面向測試和測量應用設計。PXI的規格也有兩種：3U和6U。3U的PXI主要應用方向將是組成便攜或小型的測試、SCADA、監視與控制以及工業自動化系統。6U的PXI主要向高采樣速度、高帶寬、高精度、多通道容量的中、大型自動測試設備應用發展。
PXI和VXI（是以VME計算機總線IEEE1014-1987為基礎的模塊化儀器結構。）將在既競爭又互補中共存很長一段時間，最終PXI將取代VXI，成為主流工業標準測試平臺。同時PXI將向工業自動化領域擴展，與CompactPCI形成優勢互補，與CompactPCI共同奠定未來工業自動化技術的基礎。
關于CompactPCI
PICMG協會于1994年提出了CompactPCI標準。作為新一代電信網絡平臺的CompactPCI標準，融合了電腦與工業設備諸多已經通過驗證的標準，使電信設備具有高效能和如同專屬架構的高可靠度，同時又可享受PCI標準帶來的規模經濟。其開放、可程式化的高可用性，完全可以滿足電信領域應用中的高端要求，使用戶可以享受到低成本、高彈性與Time-to-Market等多重優勢。
關于PXI
PXI是一種專業的模塊化儀器平臺，PXI具備PCI總線的電氣性能、CompactPCI總線的可靠性能、VXI總線的定時和觸發信號。它為PCI Extensions for Instrumentation 的縮寫，是由PXISA（PXI System Alliance）制訂并推廣。PXISA成立于1987年，是一個非營利組織。
CompactPCI應用廣泛
近幾年，無論是工業自動化領域、測試和測量自動化領域還是電信等其它領域，人們對標準化、開放性和面向未來的技術的追求，有力地驅動著CompactPCI/PXI技術的進步和應用。與此同時，CompactPCI/PXI技術也逐漸被內地市場所接納和認同，應用氣氛十分活躍，應用效果明顯。在工業自動化領域，CompactPCI/PXI應用的成績顯著。
唐山大學基于CompactPCI/PXI技術研制的鍋爐供熱自動控制系統，成功地應用在唐山市熱力總公司供熱項目上，開發周期短，系統運行可靠。
陜西海泰電子研制的多通道瞬態信號測試系統，檢測器件電起爆/點火瞬態響應特性，解決了石油行業中火工品器件的參數測試問題。
上海寶鋼采用CompactPCI/PXI研制的軋機震動紋自動監測、診斷系統，應用于軋鋼廠冷軋平整機組，為指導現場操作、進行產品質量控制以及設備維護提供了科學手段。
清華大學利用基于CompactPCI/PXI技術建設的實驗室熱工水利學測控平臺，研制成功了先進的熱工測量技術和熱工仿真技術，完成了海水淡化等重要課題研究。
天津大學采用CompactPCI/PXI研制的原油管道泄露遠程監測系統，成功應用于勝利油田和華東輸油管理局的集輸管線和長輸管線，取得了很好的效果。
北京航空航天大學應用CompactPCI/PXI技術成功完成了航空發動機壓氣機管道聲模態及非定常特性測量的數據采集和分析課題。中國科學院上海所采用CompactPCI/PXI技術，研制成功的實驗衛星的信號分析系統和整星測試系統已經投入運行。
清華大學基于CompactPCI/PXI技術，研制成功了數字地震監測系統，用于中國的核電站建設。
鐵科院基于CompactPCI/PXI技術研制成功的列車調度、監控系統，已經得到應用。
西安翔宇航空科技有限公司在充分分析和借鑒國外先進ATE技術基礎上，采用CompactPCI/PXI研制成功了航空機載電子設備全自動綜合測試系統，已經應用于飛機通訊、導航、儀表和機載計算機的維修測試過程。
中國空間技術研究院采用CompactPCI/PXI研制了一系列星載計算機及其測控系統的地面測試設備，完成新技術改造任務。