这么多工业标准！

陆妹

4 F; E' ^- v# `( I1 K3 }- n% A. d$ V

这么多工业标准！

+ {4 Y4 X  n  O

EDA365原创     作者：彭水飞老师

2 P+ d+ h9 x5 p2 V2 b" Q当今的计算系统、子系统、信号传输和I/O等都有很多工业标准，当然PCB设计与这些标准都紧密关联。
- V% Q5 D3 C/ Y% d/ W- N4 w关于工业标准，通常分为三个级别：企业标准、事实标准和行业标准。    企业标准：当设计元素在公司范围内被采用时，就成了    特定标准：通常从企业标准发展而来，例如在 Android 手机中使用微型 USB    行业标准：是由一组参与者制定的正式规范，旨在缩小精确应用的差异。目的是提高兼容性、性能和效率。实现这些目标需要在不同的参与者群体中达成共识，因此，需要更多的研究和时间。
5 m, ?8 Z2 [. C( E6 e/ G

• 传输协议（主要是软件和固件定义机器语言以允许通信）
• 硬件（物理机电设备）
• 互连（电缆和连接器）
• 子系统（通常是子卡或载卡，包括定义机电和机械的功能合规规范）
  
  - n/ O* ~' g9 _6 M  Z% ~7 h9 P3 w

$ a4 |- f7 }# @6 k* @

计算系统、子系统和组件

---

侧重于解决各种与计算相关的应用程序的标准。为了实现最佳数据速率，嵌入式计算系统依赖于现代互连架构。

8 r4 j$ D& }4 |9 f, v7 x

行业标准 % v3 h4 |8 f: X8 @+ ]1 ]: \	描述
HSMC	Intel® HSMC定义了高速夹层卡接口的电气和机械性能。该规范对夹层卡与主板之间的通信和连接进行了标准化。
PC/104	PC/104™联盟成立于1992年2月，基于使台式计算机技术适应嵌入式应用的愿景。PC/104™虽然小巧，但设计简单而优雅，同时在地面和空间提供坚固耐用的性能。PC/104™技术将过去技术的成功与未来创新的信心融为一体。
7 u3 v/ n. R9 G0 X; l3 M PICMG	PICMG公司和组织联盟继续合作，开发用于高性能电信、军事、工业和通用目的的嵌入式计算应用的开放标准。已开发的关键标准系列包括CompactPCI®、MicroTCA®、COMExpress®、COM-HPC™等。
PISMO	与平台无关的存储模块PISMOTM规格解决了有关寻找移动设备最佳IC组合的问题。PISMOTM标准提供了方便、可互换的内存测试板。通过实现更短的设计周期和更快的上市时间，PISMOTM板可大幅降低设计的复杂性。	' S* B. e! O& L9 D1 ?2 L/ L5 a & P1 |1 E4 @; j( m- d0 [ ; D( j1 v0 P* K) V" _3 x
SFF-SIG	SFF-SIG（小型特殊兴趣小组）是一个标准系列，主要致力于模块化嵌入式计算机和控制器的开发。在定义单板系统和COM（计算机模块）外形时，许多SFF-SIG规范都使用经过验证的接口，如PCI Express®和USB。
) C$ P: f1 \% _, j8 B  s  L SOSATM	C5ISR（指挥、控制、通信、计算机、网络、情报、监视和侦察）等政府机构目前的能力受到模块化设计不足、翻新单片系统的挑战以及大量测试要求的阻碍。这导致正确装备战斗机需要更长的交付时间和更高的成本。为了更好地解决这些问题，并为硬件和软件系统组件创建传感器解决方案，形成了传感器开放系统架构（SOSA™）。SOSA™的目标是降低开发和集成成本，缩短部署新传感器功能的时间。这是通过利用成熟的现有行业标准来实现的，例如VITA	1 \2 `# H) E* M2 E1 f; S
+ o. i3 M: q- I2 A VITA	VITA成员共同致力于定义和开发关键计算机总线、电路板和体系规范，如VME总线，PMC，VXS，VPX和FMC等等。VITA于1984年成立以来，形成了近100个工作团队，开发了对于全世界关键嵌入式系统设计师来说尤为重要的各项规范和标准。体系覆盖从医学成像到太空发射控制，从半导体加工到国防系统，无一不依托基于VITA技术打造的产品。 ) g: E' A/ {1 M0 \0 T! a: K	2 \7 n& r/ Y- [$ Z  H5 \ * H& s/ M; z8 H : U6 B  Y4 \" v$ P& Q& e& s6 I8 n- } + i7 ~" F2 e' v$ I  ~& L. }7 D

信号传输和 I/O

---

传输协议是目前最流行的核心标准，用于支持集成处理器之间的通信。各种支持性I/O子系统扩展了应用范围，包括外部设备。协议和I/O共同确保了可靠的传输性能，这对当今的计算系统至关重要。

行业标准	描述
COBO . `/ F2 Z8 @! @$ S3 B' X 2 G# ~; N# r% \	该COBO（板载光学元件联盟）的子规范定义了COBO合规板 (CCB) 的特性，它用于COBO网络设备的电气和光学测试。CCB包括主机合规板 (HCB) 和模块合规板 (MCB)，它们均支持400GAUI-8 C2M接口
IEEE	HyperTransport®联合会是一家国际公认的标准制定组织，致力于编制开放标准协议，帮助计算系统设计人员提高整体性能
IEEE 7 J( c$ b. F( e, D- u  \8 g	IEEE（电气和电子工程师协会）及其成员，通过其在超过160个国家的423,000名成员及这些成员高度引用的出版物、会议、技术标准以及专业和教育活动，激励全球社会创造更美好的明天。
JIIA 2 @* _7 k  ~# D4 \7 W	日本工业成像协会 (JIIA) 是一家总部设在日本的组织，旨在领导工业成像技术创新。JIIA为与工业成像相关的组织推广全球社区，从而促进全球工业成像标准和产品的开发。
PCI Express® 5 e5 G5 D5 Q" X, V( Z	PCI Express®标准定义了串行扩展总线和驱动快速、高效的点对点传输所需的组件的协议和物理规范。PCIe®总线是从笔记本电脑到服务器以及其他高性能系统的计算机通信标准。
SFP	SFP/SFP+（小型可插拔式）是一种可热插拔的紧凑型光学模块收发器，常用于电信和数据通信应用。
SATA	串行AT附件 (SATA) 是一种计算机总线接口，可将主机总线适配器连接到大容量存储设备。其中包括硬盘、光盘和固态驱动器。
SMPTE	自1916年以来，SMPTE（电影和电视工程师协会®）一直在推动着媒体和娱乐领域的许多重大进步。 从彩色电视到8k UHD视频，SMPTE的工作每天都影响着我们所有人。SMPTE拥有超过7000名成员，从成像专家到学生，他们继续开发着对电影和电视发展至关重要的标准。	6 ~& q) h# _' u! p9 f; n
USB	USB (通用串行总线) 是市场上最常见的行业标准之一。其应用不同于连接器和电缆规格、连接协议以及外围设备的电源。

测试，调试和编程

---

从相对简单的操作到复杂的数据分析，测试、调试和编程的过程可以有很大不同。为帮助完成这些工作，制定了各种物理标准，以提供较高的处理能力和兼容性，同时保持最少的主板固定元件和端子输出。
% K3 v7 E" j' t. O

行业标准	描述 9 m' s# J1 V6 ?* ^" Q4 F	. g- @; k1 K4 c. R+ T) o# h
ARM®	Arm® RealView硬件平台适用于架构和CPU评估、硬件和软件设计以及ASIC仿真。
JTAG	Joint Test Action Group（也称为JTAG）是IEEE标准1149.1的常用名。此标准为测试板级互连连接器定义了一种特殊方法，这种方法也称为边界扫描。简言之，JTAG的建立初衷是测试常见问题，但后来已经成为一种配置设备的方式。JTAG硬件可以解读五个不同信号的信息：TDI（测试数据输入）、TDO（测试数据输出）、TMS（测试模式选择）、TCK（测试时钟）和TRST（测试报告 - 可选）。	3 [" t: o, Y3 Y' h5 p : o; q  t" o, B. P# K: \- x* T
Nexus 5001	IEEE-ISTO 5001™-1999，针对全球嵌入式处理器调试接口的Nexus 5001™论坛标准，是开放型行业标准，为嵌入式处理器的软件开发和调试提供通用接口。
Power.org * o+ i( R7 e8 n7 F	Power Architecture最初是由IBM在1980年代早期开发的。Power Architecture技术在很多应用中使用，覆盖从消耗性电子产品到超级计算机。在POWER.org的促进下，最近采纳的高速信号协议要求应进行新的研究，研究如何有效进行连接器布线和调试、开发新电缆以及能够解决现有问题的整体成本效益解决方案。	. Y/ r8 I9 L# c" a* v9 x & d5 S! \4 z- e( n% ^

硅开发

---

开发人员很清楚地意识到对基于硅晶片的平台的设计需求不断发展。大多数人面临的挑战是如何平衡性能需求的增加和常见问题，如尺寸、功耗、上市时间和成本。一个流行的解决方案是利用FPGA技术来代替专有硅晶片。

行业先锋 ; B. s4 v  k* v4 _$ d- ]* O; h/ \	描述	* z1 ]* k* }: l# r- k6 i; ]/ y
Intel®	Intel®开发套件为工程师提供完整、高质量的设计环境。简化了设计流程，减少投放到市场所需时间。Intel®已选择Samtec高速互连解决方案应用于其电路板和套件中。	& }# ^; R9 `* x3 n+ ?* Z ) n* K, B$ {" f6 e4 b0 _% Z% r1 O
Maker Kits	发明者、爱好者和学生组成了深受科技影响的DIY社区的中坚力量，这被称为“创客运动” (Maker Movement)。从机器人和无人机到艺术、工艺品和乐器，创客们使用各种开源电子平台开发交互式产品。
Microsemi	Microsemi为FPGA和SoC FPGA设计提供了一系列开发套件和开发板，包括Libero SoC设计软件、电源及编程和调试工具，以便您开展下一步设计。
Xilinx	Xilinx®及其Alliance计划成员提供行业内最为全面的FPGA开发板和设计服务，帮助开发者在各种应用需求下加快获利时效。Xilinx®

其他标准组织

https://ethernettechnologyconsortium.org/ 25 Gigabit Ethernet Consortium 已更名为以太网技术联盟。以太网技术联盟是一个开放的组织，对所有希望以成员身份参与的第三方开放，以实现每秒 25 或 50 吉比特 (Gbps) 的以太网帧传输，并促进适用产品接口的标准化和改进。25 Gb 以太网联盟使行业参与者能够开发符合联盟协议中概述的规范的新技术，以便通过促进加速采用 25 和/或 50 Gbps 技术来使消费者和行业受益。
https://www.automate.org/ A3 是北美最大的自动化行业协会，代表1,100 多个涉及机器人、人工智能、机器视觉和成像、运动控制和电机以及相关自动化技术的组织。
http://axiestandard.org/ 基于 AdvancedTCA® 的开放系统模块化仪器标准，可为航空航天防御、高能物理、半导体测试和其他行业提供高性能仪器。
https://www.bluetooth.com/about-us/ 一个由 36,000 多家公司组成的全球社区，致力于统一、协调和推动我们周围各种连接设备的创新。 通过集体创建和共享技术标准，Bluetooth® 技术简化、保护和丰富了全球用户的技术体验。
https://www.ccixconsortium.com/ CCIX® 联盟的成立是为了实现一类新的互连，专注于新兴的加速应用，例如机器学习、网络处理、存储卸载、内存数据库和 4G/5G 无线技术。
https://www.computeexpresslink.org/ Compute Express Link™ (CXL™) 是一种行业支持的高速缓存一致性互连，适用于处理器、内存扩展和加速器。CXL 技术保持 CPU 内存空间和连接设备上的内存之间的内存一致性，从而允许资源共享以提高性能、降低软件堆栈复杂性并降低整体系统成本。这允许用户只关注目标工作负载，而不是加速器中的冗余内存管理硬件。 CXL 旨在成为用于高速通信的行业开放标准接口，因为加速器越来越多地用于补充 CPU 以支持人工智能和机器学习等新兴应用程序。
https://ethernetalliance.org/who-we-are/ 以太网联盟是一个全球性的非营利性行业联盟，由成员组织组成，致力于以太网技术的持续成功和进步。以太网联盟作为 IEEE 标准的营销组织运作。 扩展以太网生态系统 通过标准支持以太网开发 在现有市场和新兴市场推广以太网
https://www.t10.org/intro.htm T10 是 国际信息技术标准委员会（INCITS，发音为“insights”）的技术委员会。INCITS 获得美国国家标准协会 (ANSI)的认可，并根据其批准的规则运作 。这些规则旨在确保自愿标准是由行业团体的共识制定的。INCITS 制定信息处理系统标准，而 ANSI 批准制定和发布这些标准的过程。ANSI 还担任 国际标准组织 (ISO)和 国际电工委员会 (IEC)联合技术委员会 - 1 (JTC-1)的 美国代表。
https://www.infinibandta.org/ InfiniBand 是一种行业标准规范，它定义了用于互连服务器、通信基础设施设备、存储和嵌入式系统的输入/输出架构。 InfiniBand 是一种真正的光纤架构，利用交换式点对点通道进行数据传输，在机箱背板应用以及通过外部铜缆和光纤连接方面都处于行业领先地位。可靠的消息传递（发送/接收）和内存操作语义 (RDMA)，无需软件干预数据移动路径，确保最低延迟和最高应用程序性能。 这种低延迟、高带宽的互连只需要最少的处理开销，非常适合在单个连接上传输多种流量类型（集群、通信、存储、管理）。作为一项成熟且经过现场验证的技术，InfiniBand 用于数千个数据中心、高性能计算集群和嵌入式应用程序，这些应用程序从两个节点扩展到使用数千个节点的集群。通过 Metro 和 WAN 技术上的长距离 InfiniBand 的可用性，InfiniBand 能够在整个园区的数据中心之间有效地将大数据移动到全球。	9 v4 C  M5 S: N8 C( i, p " {4 V. ~4 P7 [7 K4 y 2 b3 i- P% l5 K . P8 {$ p5 \6 d, |* |; j) K, S  {
https://www.oiforum.com/ 光互联论坛 (OIF) 通过为光网络产品、网络处理元素和组件技术创建实施协议 (IA)，促进互操作网络解决方案和服务的开发和部署。实施协议将基于最终用户、服务供应商、设备供应商和技术供应商合作开发的要求，并与全球标准保持一致，并在必要时予以补充。这是通过行业成员的参与共同制定规范 (IA) 来实现的： 外部网元接口 网络元素内部的软件接口 网络元素内部的硬件组件接口 4 S4 }& k6 J/ D* J9 f, d
https://www.opencompute.org/ 开放计算项目基金会 (OCP) 成立于 2011 年，其使命是将开源和开放协作的优势应用到硬件上，并迅速加快数据中心网络设备、通用服务器和 GPU 服务器及其附近和周围的创新步伐、存储设备和电器，以及可扩展的机架设计。OCP 的协作模式正在应用于数据中心之外，有助于推动电信行业和 EDGE 基础设施的发展。
https://www.osfpmsa.org/index.html 定义 OSFP 规范，包括机械模块、插件架、电气接口、引脚排列和管理接口。
成立于 1992 年，是一个由 800 多家行业公司组成的协会，致力于通过以下方式推进其非专有外围组件互连 (PCI) 技术： 定义 PCI 规范以提供所需的 I/O 功能 使 PCI 技术适应未来的应用 保持与先前规范的向后兼容性 通过提供合规性和互操作性测试支持来支持全 行业的产品开发 8 i1 o. u( `' B1 w: t: p7 B
https://www.rapidio.org/ RapidIO®是性能关键计算的统一结构，通过在系统内统一结构中提供高可靠性、增加的带宽和低延迟，满足了数据中心和高性能计算、通信基础设施、工业自动化以及军事和航空航天市场的需求。RapidIO 提供芯片到芯片、板到板和机架到机架的点对点连接，性能水平可扩展到每秒 100 千兆位甚至更高。RapidIO.org 是一家由其成员控制的非营利性公司，负责指导未来的发展并推动 RapidIO 的采用。RapidIO.org 的成员可以访问并参与开发 RapidIO 互连架构规范、参考设计和总线功能模型。 RapidIO 技术是一种成熟的、可扩展的、分组交换的高性能结构，专为满足数据中心、分析、无线基础设施、边缘网络、存储、科学、军事和工业市场中设备设计人员的需求而开发。自 1997 年 6 月以来，RapidIO 标准一直在积极开发中，它代表了该组织对满足不断变化的计算、网络和通信应用程序需求的持续承诺。 + S7 q- z2 z8 m3 B$ v
https://sget.org/ 嵌入式技术标准化组织（简称 SGET）是一个由公司和组织组成的国际非营利性协会，他们合作开发嵌入式计算机技术的独立规范。我们是根据德国法律组织的注册技术、科学和教育协会，其注册办事处位于慕尼黑附近的 Gauting。我们的目的是提供一个平台来定义和推广嵌入式技术的开放行业标准。
https://www.snia.org 存储网络行业协会是一个非营利性全球组织，由横跨存储市场的成员公司组成。作为全球存储领导、标准和技术专业知识的公认和值得信赖的权威，SNIA 的使命是领导存储行业开发和推广供应商中立的架构、标准和教育服务，以促进有效的管理、移动和安全性信息。

    以上的标准和组织并非覆盖所有，如果没有提及某些，请见谅，但这些我们看到基本都是国外或者国际组织主导，也是前沿技术重要的体现，电子系统设计国产化道路中的标准主导也是非常关键和重要的，希望协会，联盟等相关组织等能在此发挥更大价值，主导和补充更多的标准......
: \/ y, Q4 M' T  |

出品｜EDA365

作者｜彭水飞老师

# z2 p" g9 ]4 v0 |  s

注：本文为EDA365电子论坛原创文章，未经允许，不得转载

4 I. e3 X+ e' O: k5 Y" S

IC老和尚

标准很多的

yerufeng

产业化了，必然要有标准，至于谁来制定标准，那就看谁说了算了。