Radstone項(xiàng)目實(shí)例(二)
世界一流的性能與價值
使歐洲臺風(fēng)戰(zhàn)機(jī)戰(zhàn)勝競爭對手并不是 Radstone 公司的唯一成績。從項(xiàng)目啟動開始，項(xiàng)目關(guān)注的焦點(diǎn)就集中在：如何在保證系統(tǒng)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(guān)注，人們重新激起了將 COTS 技術(shù) (Commericial Off the Shelf) 應(yīng)用于系統(tǒng)集成的經(jīng)濟(jì)價值和技術(shù)優(yōu)勢的興趣。因?yàn)樵擁?xiàng)技術(shù)的充分利用可使人們走出系統(tǒng)集成周期過長的困境。
隨著系統(tǒng)開發(fā)逐漸接近尾聲，位于英國 Stanmore 區(qū)從事 BAE 系統(tǒng) DASS 子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的開發(fā)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)解決上述系統(tǒng)問題越來越迫切，因此他們決定用基于 PowerPC 的系統(tǒng)方案來替代原有的 Motorola 68020 普通處理器技術(shù)。
Edwards 回憶說：“原有的計(jì)劃書大約是 10 年前制定的，而從那以后科學(xué)技術(shù)便突飛猛進(jìn)地向前發(fā)展。因此在 1999 年時，我們決心尋求植入新一代的硅片技術(shù)，以求為今后升級提供更高的性能和清晰的思路。盡管我們的系統(tǒng)設(shè)計(jì)綱要十分清楚，但要求很高。我們想把 PowerPC 板卡縮小到現(xiàn)有處理器大小，并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。同時由于新板卡最終將應(yīng)用于一個現(xiàn)有定型系統(tǒng)中，所以無法對類似電源、重量、接口以及板卡形狀等諸多系統(tǒng)要素進(jìn)行太大修改�！�
根據(jù) 2002 年開始的飛行試驗(yàn)，速度成為系統(tǒng)的關(guān)鍵。最初的開發(fā)合同是由一家嚴(yán)格的國際招投標(biāo)公司授予 Radstone 的，合同規(guī)定了極為緊迫的開發(fā)周期。 Radstone 僅用了短短 6 個月時間，就在 1999 年圣誕前夕向 BAE 系統(tǒng)提供了第一塊板卡，并完成了下面幾項(xiàng)顯著的技術(shù)開發(fā)：
· 尋找并設(shè)計(jì)了新組件以滿足系統(tǒng)低功耗的要求；
· 縮小其商業(yè)級 6U 處理器板卡 2/3 的尺寸，以滿足 BAE 系統(tǒng)板卡尺寸嚴(yán)格、功能增強(qiáng)和器件高密度的要求；
· 獨(dú)到的機(jī)械工程技術(shù)用以保證板卡在強(qiáng)震下的使用需要；
·通過移植 BAE 系統(tǒng)現(xiàn)有外設(shè)軟件體系中的元素到 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(yīng)用軟件開發(fā)周期。
嚴(yán)格的功耗要求
為了讓板卡滿足 DASS 系統(tǒng)的電源供給，一個急需解決的難題擺在 Radstone 公司的工程師面前，那就是必須將現(xiàn)有商業(yè)級板卡的功耗從 17.5 瓦降到 11 瓦。
對于例如通過將 2 級高速緩存移走來減少板卡功耗的技術(shù)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 控制器被 IBM 公司的 Alma 控制器所取代，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 系統(tǒng)的新設(shè)計(jì)在提高處理器性能方面仍增加了 10 倍之多。
尺寸縮小而功能增強(qiáng)
Radstone 的首要任務(wù)之一就是放棄原有板卡 9 × 6 英寸的 6U 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)尺寸為 7 × 4 英寸且符合原始引腳引線設(shè)計(jì)的新板卡。同時， BAE 系統(tǒng)也要求新板卡的新功能必須超過 Radstone 原有的標(biāo)準(zhǔn) PPC4A 板卡。
Edwards 解釋說：“針對 DASS 系統(tǒng)中的基于 Zylog 85230 接口芯片實(shí)現(xiàn)的 SDLC(Serial Datalink Controller) 技術(shù)，我們已經(jīng)作了大量的研發(fā)工作和軟件投資，因此我們希望盡可能將應(yīng)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(shè)計(jì)和調(diào)試一款新的可編程邏輯器件（ FPGA ），將 DASS 系統(tǒng)的通信路徑集中到北橋上，其中包括 BAE 系統(tǒng)要求增加的一些新功能。
Radstone 充分認(rèn)識到這部分設(shè)計(jì)的重要性，繼而推出了一款帶 FPGA 核的試驗(yàn)型 PMC 板卡。該板卡能夠固定在標(biāo)準(zhǔn)的處理器板卡上，使得 BAE 系統(tǒng)的軟件開發(fā)與主處理器 板 設(shè)計(jì)可齊頭并進(jìn)，后來又加入了更多的新功能。
在歐洲戰(zhàn)機(jī)項(xiàng)目中負(fù)責(zé) BAE 系統(tǒng)的資深軟件工程師 Richard Campbell 解釋了這一模塊的重要性，他說 : “我們與 Radstone 都充分意識到這是整個開發(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。這個模塊是使我們在接收主板信號之前，設(shè)計(jì)運(yùn)行 SDLC 軟件算法并將軟件切換到 VxWorks 下的最好方法。我們最初的試驗(yàn)平臺是至關(guān)重要的，因?yàn)?SDLC 代碼質(zhì)量是時間敏感的，所以必須對快速處理器的運(yùn)用進(jìn)行全面測試。
Radstone 從項(xiàng)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，一方面采用創(chuàng)新的連續(xù)安裝技術(shù)，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面； Radstone 將其 PCB 伙伴制造商的能力推到了極限，要求他的 PCB 生產(chǎn)廠家必須按照機(jī)械電氣工程師的板卡設(shè)計(jì)要求進(jìn)行加工。他們的機(jī)械電氣工程師能熟練運(yùn)用 CAD 設(shè)計(jì)工具（ Computer Aided Design ），如 Mentor 公司的 PCB 設(shè)計(jì)和信號完整性分析工具，在板卡的任意一面用完全不同的電路圖來進(jìn)行復(fù)雜的微通路網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。
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