隨著軍事鬥爭轉變為以網絡為中心的戰爭

，對采用更強大的技術以支持寬帶通訊
、高級數據處理和改進圖形質量的係統的需要越來越強烈。最新的軍事網絡看起來像一個電信網絡
，其中非常智能化的現場終端（例如無人操縱機器人和導航係統）與地麵工作站及指揮中心共享實時信息。對麵臨苛刻空間和功率限製的小型係統設計人員而言，這種演進尤其是一種挑戰。

   對提高若幹方麵（計算
、I/O 和圖形）的性能的需要使係統設計人員用基於 PC/104-的電路板滿足這些需求變得更加困難。例如，PC/104-Express 標準
，專為用於向高速 I/O 提供 PCI Express®支(zhi)持(chi)而(er)開(kai)發(fa)
，使(shi)用(yong)一(yi)個(ge)額(e)外(wai)的(de)連(lian)接(jie)器(qi)
，該(gai)連(lian)接(jie)器(qi)占(zhan)用(yong)寶(bao)貴(gui)的(de)電(dian)路(lu)板(ban)空(kong)間(jian)並(bing)使(shi)用(yong)一(yi)種(zhong)複(fu)雜(za)的(de)堆(dui)疊(die)。因(yin)此(ci)，可(ke)用(yong)於(yu)部(bu)署(shu)更(geng)高(gao)性(xing)能(neng)的(de)應(ying)用(yong)所(suo)需(xu)的(de)最(zui)新(xin)處(chu)理(li)器(qi)及(ji)數(shu)字(zi)信(xin)號(hao)處(chu)理(li)器(qi) (DSP) 的電路板空間變少了。

   COM EXPRESS是一種計算機模塊 (COM) 標準
，擁有類似的小體積優點，同時通過提供比 PC/104 更大的電路板空間效率和更多的 I/O 靈活性克服了這些限製。本白皮書討論 PC/104 和 COM Express 之間為空間受限的設計（例如戰場設備、無人駕駛車輛和其他機動軍用資產）進行的某些權衡。

小體積，大挑戰

   為了支持一支靈活的軍隊，設備製造商不斷地將越來越強大的計算能力裝入噴氣式戰鬥機、大卡車、拆彈機器人及指揮、控製與通信 (C3) 智能係統等使用的移動係統內。小體積並不意味著低性能
，實際上卻相反
，作為最新的處理器，I/O 連接和圖形技術必須被擠壓到一個極小的設備中。

   移動係統是如何演進的？強大的多核 CPU 正在處理寬帶雷達數據流；高速 PCI Express 鏈接正在傳輸高清視頻圖像；一流的圖形處理器正在通過 VGA、LVDS 和其他視頻接口在車載地圖上顯示詳細信息。當前

，基於標準的商用現貨 (COTS) 解決方案的主要選擇為 PC/104-Express 和 COM Express，如圖 1 所示。

圖1：商用現貨供應商服務的軍事航空市場

新技術，低成本

   PC/104 協會1由十二家公司於 1992 年 2 月(yue)成(cheng)立(li)，這(zhe)些(xie)公(gong)司(si)對(dui)麵(mian)向(xiang)嵌(qian)入(ru)式(shi)應(ying)用(yong)來(lai)改(gai)造(zao)台(tai)式(shi)計(ji)算(suan)機(ji)技(ji)術(shu)有(you)著(zhe)共(gong)同(tong)的(de)遠(yuan)見(jian)。不(bu)久(jiu)之(zhi)後(hou)，一(yi)個(ge)技(ji)術(shu)規(gui)格(ge)出(chu)台(tai)，以(yi)一(yi)個(ge)特(te)別(bie)適(shi)合(he)小(xiao)而(er)硬(ying)的(de)設(she)備(bei)的(de)尺(chi)寸(cun)提(ti)供(gong) IBM 兼容個人計算機的功能和靈活性。PC/104 規格采用了隨著時間推移而出現的新技術
，包括1997 年出現的 ISA 總線、2003 年出現的 PCI 總線和2008 年出現的 PCI Express 總線。

   基於 PC/104 dechanpinzaituidongjunshiyingyonggenghaodirenkexianhuojiejuefanganzhongyifahuilezuoyong，yinweitamendemokuaixingxianzhujieyueleyanfachengbenheshijian
，tongshiweishebeizhizaoshanghekehujianshaolefengxian。danshi
，PC/104 產品的成本優勢正開始逐漸消失，因為可堆疊架構和關聯的連接器增加了成本並減少了電路板的空間效率。此外
，出於堆疊目的

，很多 PC/104 連接器是雙麵的，這使它們的成本比 COM Express 所用的單麵連接器的成本更高。從電路板空間的角度來看
，雙麵連接器比背麵也可放置元器件的單麵連接器貴兩倍。

   PC/104 是一種多堆疊架構，而 COM Express 隻有兩層，包含一個計算機模塊和一個載板，可依據具體的應用要求定製。載板可安裝 PC/104 堆疊的所有 I/O，因此減少了成本並允許製造商容納更多的外圍設備 I/O。係統設計人員擁有更多的靈活性
，因為載板尺寸不是固定的
，因此可以依據需要進行放大以支持最新的計算機技術。此外，除了一份 VDC Research 調查在表 1 列出的其他優點以外
，COM Express 還提供與 PC/104 相同的基於標準的商用現貨優勢。

比較 PC/104-EXPRESS 和 COM EXPRESS

   PC/104-Express 和 COM EXPRESS的開放式標準規格定義了很多設計要求，例如電路板尺寸
、連接器信號排列和堆疊。圖 2 說明了電路板尺寸，顯示 PC/104-Express 的一種選項和 COM Express 的三種選項

，包括在 COM.0 R2.0 中定義的新的 95 x 95mm 緊湊型版本，預計該版本將在 2010 年獲得批準。

   如前文所述，PC/104 規格和 COM Express 之間的一個主要區別在於連接器的選擇和使用。最近幾年，處理器性能和功能已經出現巨大的提升。集成圖形/視頻、PCI Express 和其他高性能接口的添加需要使用一個在比 PC/104 所用空間更小的空間內具備更大帶寬和更多引腳的連接器。

   選擇在 COM Express 上使用的連接器要考慮以下幾個因素：

• 尺寸—連接器是小型表麵安裝技術 (SMT) 連接器
  ，占用最少的電路板空間。
• 引腳數量—連接器支持需要的I/O 數量並且可供將來擴展。
• 信號完整性—連接器提供高性能 I/O（例如 PCI Express、視頻、LVDS 和吉比特局域網）所需的信號完整性的等級。
  表 2 顯示 COM Express 和 PC/104 連接器的 I/O 功能的比較。

   如表 2 所示，PC/104 支持 PCI Express，但是它是通過向已經很擁擠的電路板添加另一連接器來實現的。為了添加功能，例如視頻、LAN 或 SATA，必須向 PC/104 電路板添加其他連接器，並且信號不能用於堆疊中的其他電路板。另一方麵，COM Express 卻(que)能(neng)夠(gou)將(jiang)所(suo)有(you)信(xin)號(hao)向(xiang)下(xia)傳(chuan)輸(shu)到(dao)載(zai)板(ban)，並(bing)且(qie)可(ke)以(yi)依(yi)據(ju)係(xi)統(tong)應(ying)用(yong)的(de)需(xu)要(yao)在(zai)載(zai)板(ban)上(shang)添(tian)加(jia)連(lian)接(jie)器(qi)。例(li)如(ru)，如(ru)大(da)多(duo)數(shu)軍(jun)事(shi)用(yong)途(tu)所(suo)需(xu)，載(zai)板(ban)可(ke)用(yong)於(yu)連(lian)接(jie)軍(jun)用(yong)標(biao)準(zhun)連(lian)接(jie)器(qi)。

   隨著軍事應用複雜度的提升
，COM Express 正得到廣泛利用以處理越來越苛刻的計算、I/O 帶寬和圖形要求。另一方麵
，提高 PC/104-Express 解決方案的能力通常意味著添加更多的堆疊電路板和連接器
，並且可能最終形成一個笨重的係統，如圖 3 所示。因為 COM Express 隻使用兩個電路板，它在係統成本、冷卻
、高度
、部件管理和信號完整性方麵勝過 PC/104，如表 3 所述。

集成 圖形處理器

   集成圖形引擎，嵌入到 Intel®Core™i7 和 Intel®Core™i5 處理器，提供增強的圖形功能和性能，同時降低整體平台電源要求，減少占地麵積。在進行兩項 3DMark 測試時，基於 Intel®處理器的圖形引擎的性能是 Intel®GM45 Express 芯片組中的集成圖形芯片的 1.8 倍和 2.6 倍，如圖 4 所示。此外，使用能夠提升並行多線程應用程序性能的集成 Intel®超線程技術，這些雙核處理器能夠同時處理多達四個軟件線程。

   為了利用此圖形性能
，大多數軍用係統要求多個顯示器與輸入設備。通過在 COM Express 連接器上傳輸所有視頻信號，載板能夠提供係統需要的不同視頻和輸入接口。在 PC/104 電路板上，所有連接器都必須位於基板之上，這會進一步減少可用電路板空間。