龐巴迪依賴E2Brain模塊化計(jì)算機(jī)
▶控創(chuàng)E2Brain模塊化監(jiān)視器列車管理系統(tǒng)
龐巴迪公司的AGC(Autorail Grande Capacité)是本地和長途旅行的最新一代區(qū)域列車的一部分。多達(dá)220名乘客隨著AGC滑行，最高時(shí)速160km/h（100英里）。確保列車提供卓越的安全性、舒適性和價(jià)值是開發(fā)它的龐巴迪工程師的優(yōu)先選擇。這種列車管理系統(tǒng)硬件和內(nèi)核功能都是控創(chuàng)開發(fā)的，它是龐巴迪實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的基礎(chǔ)。
該列車管理系統(tǒng)的操作和監(jiān)視使用的圖形用戶界面(GUI)基于控創(chuàng)集團(tuán)（總部設(shè)在德國考夫博伊倫）的模塊化計(jì)算機(jī)E2Brain模塊。E2Brain是龐巴迪 GUI的RISC處理器核心，列車員和維修人員用它來訪問列車管理系統(tǒng)。
列車管理系統(tǒng)作為列車的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，監(jiān)控列車的核心功能以及管理面向乘客的舒適系統(tǒng)。GUI是與列車管理系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)的中心點(diǎn)，它連接到列車上的以太網(wǎng)?？梢娫厥敲總€(gè)動(dòng)車兩端各個(gè)指揮站(conductor station)的觸摸屏，它為列車員和維修人員提供了一個(gè)符合人體工程學(xué)的用戶界面。該GUI設(shè)計(jì)的可直觀使用；它實(shí)時(shí)提供信息，允許快速做決定，還盡可能快地處理來自觸摸屏的輸入。
電子鐵路應(yīng)用的EN50155標(biāo)準(zhǔn)對(duì)龐巴迪的GUI有很高的要求，不僅僅是簡單的運(yùn)行特征。該標(biāo)準(zhǔn)假定列車上的電子系統(tǒng)將需要每天24小時(shí)地運(yùn)行30年，即無故障地運(yùn)行約250,000小時(shí)。這意味著列車控制系統(tǒng)必須設(shè)計(jì)得可承受最惡劣的環(huán)境條件：寬溫范圍(-40℃~+85℃)、溫度、振動(dòng)和電源波動(dòng)。即使熱量聚集，因此熱耗散必須留在狹窄的范圍：容易出現(xiàn)故障的風(fēng)扇在列車電子系統(tǒng)中是禁止的，只允許被動(dòng)冷卻技術(shù)。
高度可定制的載板上的COTS模塊
自定義設(shè)計(jì)一個(gè)外殼將龐巴迪的GUI集成到列車駕駛室。至于IT平臺(tái)，龐巴迪需要一個(gè)能持續(xù)列車30年壽命的解決方案，但是又要具有足夠的靈活性，可以與未來更高性能的技術(shù)整合。他們確定的解決方案基于模塊化計(jì)算機(jī)(COM)，處理器和相應(yīng)的芯片已經(jīng)集成在一個(gè)COM上，用一個(gè)自定義設(shè)計(jì)的底板結(jié)合，上面只有龐巴迪系統(tǒng)需要的接口。該應(yīng)用特有的功能位于底板上，它用螺絲擰在COM上，無振動(dòng)。
如果應(yīng)用程序以后需要更高性能的CPU，可以更換COM，無需重新開發(fā)底板。當(dāng)然，反過來也是如此：底板可以變更，無需更換COM。
因此，COM概念允許綿延列車整個(gè)使用期限的生命周期，從而提供更大的投資安全性?？蛻籼赜薪鉀Q方案的開發(fā)工作集中在底板的設(shè)計(jì)上，它降低了推向市場的時(shí)間和開發(fā)成本。
RISC模塊化計(jì)算機(jī)
龐巴迪的GUI解決方案基于控創(chuàng)的E2Brain模塊。它們均配備RISC處理器，比如XScale或PowerPC，規(guī)格為75 mm x 115 mm。由于種種原因，RISC CPU是唯一列車管理系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)可用的可視化及操作解決方案。龐巴迪GUI是一個(gè)“硬”實(shí)時(shí)應(yīng)用，需要極其快速的處理器，同時(shí)要具有最小的功耗和熱量排放。要符合鐵路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，x86 PC處理器沒有問題。為了實(shí)現(xiàn)必要的計(jì)算速度，x86處理器要求非常高的頻率，這將消耗太多的能量，并產(chǎn)生太多的熱量。此外，PC處理器比具有同樣性能的RISC CPU昂貴很多。最后，龐巴迪GUI設(shè)計(jì)為一個(gè)薄型客戶端，它即不需要也不使用x86芯片上的豐富功能。
為了長期可用性，也需要使用RISC處理器：如果用PC處理器，無法開發(fā)設(shè)計(jì)為使用30年的應(yīng)用，因?yàn)樘幚砥鞯漠a(chǎn)品壽命和可用性不到10年。另一方面，RISC處理器，“活”得長得多——如果它們的生產(chǎn)被提前淘汰，那么COM概念允許CPU“軟”遷移，有助于平穩(wěn)過渡。
龐巴迪 GUI使用E2Brain EB8245，用一個(gè)330MHz的飛思卡爾PowerPC，提供465 MIPS Dhrystone(2.1)性能：最大化計(jì)算能力，無需風(fēng)扇，最低的功耗。至于數(shù)據(jù)處理，該載板提供高達(dá)512MB的SDRAM，高達(dá)32MB的焊接式Flash（133 MHz，64 Bit），1MB緩沖的SRAM和E2Prom，用于應(yīng)用和配置數(shù)據(jù)。這種性能水平允許列車管理系統(tǒng)處理列車的各種舒適性、核心系統(tǒng)和維護(hù)功能，不會(huì)出現(xiàn)任何重大系統(tǒng)情況。執(zhí)行時(shí)間關(guān)鍵的命令時(shí)沒有必要實(shí)施軟件控制的優(yōu)先級(jí)例程。
除了純粹的處理器性能，E2Brain EB8245為用戶提供工業(yè)和列車上的實(shí)時(shí)應(yīng)用所需的功能和接口。
電源設(shè)計(jì)為“單一來源”，3.3伏特。標(biāo)準(zhǔn)版本的E2Brain模塊溫度規(guī)定為0℃~70℃。也能提供龐巴迪要求的-40℃~+85℃寬溫范圍。模塊強(qiáng)勁的散熱和機(jī)械設(shè)計(jì)使它們能夠勝任在極其苛刻的環(huán)境條件下使用，比如在列車上（鐵路規(guī)范：S2水平）。用戶界面在Linux上運(yùn)行，因?yàn)長inux是其他幾種龐巴迪列車上使用的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)。
一旦使用了COM，就始終使用COM
“因?yàn)閺?qiáng)大的競爭壓力規(guī)范著市場，龐巴迪總是挑戰(zhàn)更具吸引力的價(jià)格以提供更好的解決方案的；對(duì)于要在所有情況下獲得最佳和最具成本效益的解決方案的公司來說，這是至關(guān)重要的。模塊概念和控創(chuàng)提供的關(guān)鍵GUI解決方案的高效實(shí)現(xiàn)證明這是可能的。”Freddy Guillaume表示。“對(duì)于龐巴迪來說，同用正確的方法創(chuàng)建解決方案的合作伙伴合作，與它們的實(shí)現(xiàn)能力同樣重要。作為我們控創(chuàng)集團(tuán)，既滿足我們的產(chǎn)品、發(fā)展知識(shí)的要求，也滿足我們的項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)的要求。”
控創(chuàng)E2Brain系列產(chǎn)品
E2Brain COM提供了無數(shù)創(chuàng)建客戶特有解決方案的機(jī)會(huì)，因?yàn)槭顾鼈兂蔀镚UI項(xiàng)目的優(yōu)秀選擇的優(yōu)勢(shì)在其他情況下也很重要。E2Brain上配備的各種處理器使得在除了操作和控制之外的地方也可以使用它們，比如在計(jì)算密集型任務(wù)中。它們的范圍從使用80MHz 摩托羅拉MPC8xx處理器的EB860，到使用266 MHz IBM 405 PowerPC處理器的EB405，到使用330 MHz MPC8245處理器的EB8245，再到使用533 MHz英特爾XScale IPX425處理器的EB425，一直到飛思卡爾MPC8540/8541 PowerPC處理器；新的處理器還在不斷地增加到這個(gè)范圍內(nèi)。
