無人機系統（UAS）的尺寸不斷縮小，其有效載荷也是如此，要求系統設計人員利用PC/104、COM Express等小型嵌入式計算標準。

軍用 UAS 有效載荷、地面控制站、航空電子設備、偵察 （ISR） 應用和其他軍用電子系統的尺寸、重量和功耗 （SWaP） 要求降低，迫使設計人員利用 COM Express、SMARC 和 PC/104 標準等小尺寸設計。

雖然PC/104已經存在了幾十年，但它從未如此健康。它的主要優點 - 堅固性，緊湊的尺寸和模塊化 - 在軍事電子市場，特別是在無人系統中從未如此受歡迎。

“由于其低SWAP特性和可負擔性，基于嵌入式PC/104和計算機模塊（COM）技術的系統通常在眾多軍事和民用應用中找到歸宿，包括ISR/戰斗角色的MALE和HALE UAS平臺，攻擊/實用/貨運直升機，各種固定翼貨運/戰斗機/ ISR飛機，以及許多戰術和戰斗地面車輛， 以及導彈防御平臺和艦載應用，“Curtiss-Wright Defense Solutions產品營銷主管Mike Southworth說。“隨著載人和無人平臺上的電子有效載荷希望增加新的技術能力 - 例如高速網絡骨干網，ISR傳感器/視頻處理和/或航空電子數據總線接口 - 較小的系統架構，如PC / 104和COM模塊已經受到［我們的］客戶的好評。

不僅是SWaP，嚴格的加固和極端環境要求也可能使用戶無法選擇PC/104產品。

“PC/104在市場上有著悠久的歷史，應用清單很重要，該技術非常適合任何堅固的商業、工業或軍事應用，”安大略省圭爾夫Connect Tech銷售副總裁Michele Kasza說。“PC/104 非常適合有人或無人駕駛的車輛解決方案，例如在工業環境中，不受調節的電源以及污垢和灰塵都是一個問題;還有極端溫度、雨水、濕度和鹽分可能成為因素的戶外應用。PC/104 通常生活在用戶可能沒有意識到 PC/104 是驅動其應用程序的體系結構的環境中。打開許多小尺寸、堅固耐用的系統解決方案，您會發現 PC/104 是最好的;通常，多供應商堆棧經過精心設計，可實現最終的互操作性。

PC/104 繼續存在

“我相信，就PC/104而言，［軍事用戶］正在尋求使用他們已經看到多年成功的成熟平臺，”Kasza說。“這些客戶可能也更愿意留在已知的占地面積上，因為從機械角度來看，這可能會減少他們的設計工作。也就是說，我們在Connect Tech看到我們的軍事客戶希望將過去的PC/104的堅固和緊湊功能與最新技術相結合。

“這就是PCIe/104（PC/104的PCI Express版本）發揮作用的地方，提供配備最新一代低功耗Intel Atom ［處理器］的單板計算機（SBC），以及高性能Intel Core i7選項，”Kasza繼續說道。“將其與高端 GPU 解決方案（如 NVIDIA GTX950M 和高端口密度托管運營商以太網交換機或 10G 以太網控制器）堆疊在一起，突然之間，舊技術現在處于領先地位。”Connect Tech 提供 Xtreme/GbE 24 端口托管運營商以太網交換機解決方案，以滿足軍用小型要求。端口可通過可直接配接到 XDG024/25 的分支板/載體或與高密度高速 Twinax 電纜配接來訪問。XDG025 專為獨立應用而設計，所有熱提取都在一層上，連接器/電纜在另一層，而 XDG024 旨在直接堆疊到 PCIe/104 堆棧中。（請參閱圖 1。

圖1：Connect Tech 的 XDG024 旨在直接堆疊到 PCIe/104 堆棧中，用于小型嵌入式計算應用。

可靠性和一致性確保了在通常具有不同級別要求的軍事應用中對PC/104標準的持續支持。

“軍事客戶對PC/104的要求因項目而異，”賓夕法尼亞州州立大學RTD Embedded Technologies，Inc.總裁兼首席執行官Paul A.T. Haris博士說。“但是，鑒于PC/104架構具有廣泛的產品功能和市場上眾多制造商，因此需要PC/104架構提供的快速原型設計，開發和正常運行時間。

“此外，用戶需要在板級需要一個固有的堅固架構，這也為未來的可維護性和可升級性提供了模塊化，”他繼續說道。“在嵌入式市場歷史上，很少有標準能夠以如此小的外形提供這些功能。沒有人可以夸耀這個標準的歷史及其在保持向后兼容性的同時與時俱進的能力。這使軍事客戶能夠降低總生命周期計劃成本，并減少對產品轉換的需求。這就是為什么您會發現許多軍事客戶將PC/104架構作為各種極端環境中大量軍事應用的首選架構。

軍事用戶“越來越多地尋求小型嵌入式技術，以減小其部署的線路可更換單元（LRU）的尺寸，重量和功率，并減少或消除NRE費用和開發計劃，”Southworth說。“與此同時，［他們］正在尋求提高多核處理器和圖形性能，以及基于模塊化開放標準PCI-Express的架構（如PCIe104以及COM Express，SMARC和Mini-PCIe）的I / O可擴展性。

減少 SWaP

如今，每個國防應用都希望在系統升級中提高 5 到 10 倍的性能，但他們希望其占用空間與以前的系統相同（如果不是更小），并且具有更低的功耗特性。這是PC/104多年來一直在做的事情;它也是COM Express和SMARC等標準的特征。

“甚至在SWaP成為首字母縮略詞之前，PC/104架構規范系列就已經滿足了SWaP要求，”Haris說。“獨特的可堆疊架構，也可以作為真正的SBC架構，以及夾層架構，多年來一直為軍方提供嵌入式，堅固的電路板和系統級解決方案。憑借其嵌入式可堆疊總線系統和板載 I/O 連接，可以針對每種應用定制外殼尺寸和重量，也可以在標準模塊化外殼中實現。通過考慮整個程序生命周期成本因素，PC/104架構使用戶能夠快速升級和維護其系統，并具有多供應商產品的向后兼容性和互操作性，所有這些都基于明確定義和控制的標準和規范。

正如沒有軍事應用是相同的，具有相同的嵌入式計算要求一樣，沒有一種小型架構適合每個應用。

“我們生活在一個有許多小尺寸選擇的世界，這僅僅意味著一種尺寸并不適合所有人，”Kasza 說。“PC/104 的占地面積僅為 90 mm x 96 mm，擁有堅實的生態系統，可輕松將當前技術與多供應商支持和互操作性集成。在某些情況下，系統的物理占用空間是客戶最不想改變的，因為他們可能在以前圍繞PC/104定義的空間內工作。從處理器的角度來看，PC/104單板計算機可配備低功耗ARM處理器以及從低功耗解決方案到英特爾酷睿i7的x86選項。

“PC/104、COM Express 和 SMARC 等小型 CPU 卡標準提供的物理尺寸只是傳統 3U 或 6U VME/VPX 架構的一小部分，”Southworth 說。“這在封裝最低SWaP方面提供了明顯的優勢。此外，COM Express和SMARC具有多種物理封裝選項，包括大約信用卡大小的電路板，可以進一步小型化，以滿足苛刻的SWaP要求。對于這個領域，Curtiss-Wright提供了39英寸，1.5磅的堅固型任務處理器Parvus DuraCOR 310，它利用了低功耗SMARC COM CPU卡與Mini-PCIe I / O卡擴展插槽的集成，“Southworth說。

其他公司 - 如Diamond Systems和WinSystems - 繼續提供基于PC / 104的產品，以滿足軍事系統中減少SWaP的需求。

Diamond Systems擁有一系列Jupiter PC/104和PC/104-Plus DC/DC高效、高精度電源模塊。每個電源由一個 PC/104 外形模塊組成，該模塊具有完整的 DC-DC 穩壓器電路、集成散熱解決方案、可拆卸螺釘接線端子塊 I/O 連接和 PC/104 總線連接器。其輸入電壓范圍為 7 至 34 VDC，兼容行業標準的 12 V、24 V 和 28 V 輸入。

WinSystems 的工程師將英特爾 E3800 凌動處理器家族用于其 PPM-C407，這是一款無風扇低功耗 PC/104 SBC。該解決方案專為惡劣環境而設計，并具有焊接RAM，以增加抗沖擊和抗振性，工作溫度范圍為-40°C至+85°C。

展望 PC/104

“人們找到PC/104的應用程序數量非常龐大，”哈里斯說。說任何一個應用程序占主導地位都是誤導性的，并且會對PC/104架構造成損害：PC/104基于標準的可堆疊和模塊化總線架構，大多數行業都廣泛接受這些架構，然后封裝在標準的小型尺寸上。這些產品的大量功能的使用是無窮無盡的。

“該架構為設計基于 SWaP 的產品提供了所有構建模塊，以實現整體生命周期計劃成本降低，”Haris 繼續說道。“從海洋深處到外太空，從南極冰蓋到沙漠，這種建筑已經得到了證明。您會發現PC/104運行關鍵任務武器系統以及通用監控，跟蹤和處理系統。最后，問題不應該是經常使用PC/104技術的應用程序類型是什么，而是是否有任何應用程序沒有使用它。

審核編輯：郭婷