Получить КП
0
Февраль 2023
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
30 31 01 02 03 04 05
06 07 08 09 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19
20 21 22 23 24 25 26
27 28 01 02 03 04 05
Новости компании
  • 28-12-2022
    Поздравляем с Новым 2023 годом!
    Подробнее
  • 26-12-2022
    «ОЭС Спецпоставка» официальный партнёр NINGBO DEGSON ELECTRICAL
    Подробнее
  • 04-11-2022
    Поздравляем с Днём народного единства!
    Подробнее

CompactPCI Serial. Описание, особенности и преимущества

Мобильные вычислительные комплексы, устанавливаемые на подвижных, а также стационарных объектах воздушного, морского и наземного базирования, строятся с учетом особенностей системной шины CompactPCI. Она позволяет объединять программируемые интегральные логические схемы (ПЛИС) в блоки и модули с развитой топологией и уникальной архитектурой. 

MIC-3399 Процессорная плата 6U CompactPCI

Общая информация

Стандарт CompactPCI предусматривает применение ПЛИС формата PICMG. В них используются разъемы AirMax VS, разработанные компанией FCI Americas Technology (США). 

Существует два типоразмера (форм-фактора) таких плат – 3U и 6U. В первом случае размер платы 160 на 100 мм, во втором – 160 на 233,35 мм. Их интерфейс содержит два типа слотов:

  1. Системные.
  2. Периферийные.

Системные поддерживают по 8 интерфейсов SATA/SAS и PCI Express (из них семь каналов по четыре линии и один на 16 линий). А также по 8 линий USB (2.0 или 3.0) и такое же количество каналов 10GBASE-T (Ethernet). На одном слоте форм-фактора 3U может быть рассеяно до 60 Вт, на 6U в два раза больше – 120 Вт.

Периферийные же  – один канал PCI Express (PCIe) на 16 линий. А также интерфейсы USB, SATA и восемь линий 10GBASE-T.

Производительность одной контактной пары AirMax VS не менее 12 Гбит/секунду, что соответствует стандарту PCI Express Gen.3. После разработки PCI Express Gen. 4 скорость увеличилась до 16 Гбит/секунду. Что повлекло изменение конструкции (диаметр и длина пинов) разъемов. 

В чем достоинства CompactPCI

MIC-3329 карта CompactPCI

Он упрощает разработку мобильных комплексов на основе контроллеров и кросс-плат, позволяя использовать шасси разных производителей. А также обладает рядом эксплуатационных преимуществ. К ним относятся:

  • Возможность построения многопроцессорных гетерогенных информационных и вычислительных систем.
  • Поддержка резервирования модулей.
  • Возможность производства горячей замены.
  • Эффективное охлаждение элементов.
  • Устойчивость к механическим воздействиям.

Все это позволяет строить на его основе мобильные вычислительные комплексы, способные работать в экстремальных условиях. В том числе в автономном режиме. 

Семейство стандартов CompactPCI

Платы PICMG, создаваемые на основе стандарта CompactPCI с 1999 года, прошли несколько этапов модернизации и составляют развитое семейство, имеющее общие черты и свойства, но отличающиеся по архитектуре. На сегодняшний день оно состоит из четырех представителей:

  1. Параллельная 32- и 64-разрядная PCI шина 2.0, обеспечивающая передачу данных со скоростью (соответственно) 1 и 2 Гб/секунду. Появилась в 1999 году. 
  2. Гибридная PCI шина 2.16, разработанная в 2001 году. В ее интерфейс включено два канала Ethernet. Скорость передачи данных до 4 Гб/с.
  3. Шина Plus I/O. Ей присвоен индекс 2.30, она выпущена в 2009 году. В интерфейсе 64-разрядная шина PCI, два канала Ethernet и четыре PCI-E. Производительность до 25 Гб/с.
  4. CompactPCI Serial. Разработка 2011 года. Индекс cPCI-S. 

Последний представитель семейства, получивший рабочее название Serial, в настоящее время модернизирован по стандарту PCI Express Gen. 4. Который обеспечивает передачу данных со скоростью до 600 Гб/с. 

CompactPCI Serial

Это современная генерация стандарта PICMG 2.0, в основе которой стандарт PCI Express. Спецификация и распиновка поколения Serial разрабатывалась в рамках общего тренда перехода от системных шин параллельной архитектуры к последовательным интерконнектам формата «точка – точка».

Это позволило существенно увеличить скорость обмена информацией – более 600 гигабайт в секунду. А также применять топологию типа Mesh и «Звезда».

Распиновка контактов CompactPCI Serial

Спецификация CompactPci Serial состоит из четырех типов интерконнектов, а также одной контрольной шины типа I2C, имеющей системные разъемы для процессоров и периферийных устройств. В их составе:

  • Шестиканальный слот PCI-E x4.
  • Двухканальный слот PCI-E x8.
  • Слот подключения восьми каналов Ethernet Base-T (витая пара).
  • Восьмиканальный последовательный порт SAS/SATA для подключения накопителей памяти.
  • Восемь разъемов USB типоразмера 2.0 или 3.0.
  • Последовательная асимметричная шина I2C для связи интегральных схем блоков, осуществляющих контроль параметров системы и решающих другие служебные задачи.

Механическая конструкция разъемов разработана так, чтобы облегчить монтажные и демонтажные работы. А также ошибки при подключении. Для этого используются направляющие и центрирующие выступы, пины. Подключать системный контроллер можно с любой стороны, что увеличивает широту выбора кросс-плат.

Топологические схемы CompactPCI Serial

RIO_3316 плата

Интерконнекты CompactPci Serial можно объединять по двум топологическим схемам:

  1. Звезда.
  2. Full Mesh.

Конфигурация «Звезда» используется для подключения интерфейсов USB, PCI-E, а также SAS/SATA. При этом в качестве хвоста (центра) используется системный контроллер. При этом можно контролировать до восьми периферийных слотов без использования мостовых схем. 

Full Mesh – связь по принципу «каждый с каждым», применяется для односвязной сети Ethernet. Допустимо объединять до девяти устройств и создавать мультипроцессорные комплексы для обработки информации.

Питание

Особенностью генерации CompactPCI Serial является то, что в нем используется только один номинал питания – 12 вольт. Это конструктивное решение позволяет снизить токовую нагрузку на подключаемую пару, она не превышает 8 А. 

Этого достаточно, чтобы можно было подключать любые типы процессоров. Как построенные по архитектуре х86, так и MIPS, PowerPC (SPARC). А также конфигурировать вычислители на базе графических процессоров FPGA и GPU.

Кондуктивное охлаждение 

Для эффективного отвода тепла – для плат типоразмера 3U рассеиваемая мощность 60 Вт, а для 6U – 120 Вт, используется кондуктивное охлаждение. Для этого стандартная плата упаковывается в металлическую кассету, материал который воспринимает тепло и отводит его.

Такая схема приводит к некоторому увеличению габаритов, поэтому вставляются с интервалом в 5НР между модулями. В модуль с кондуктивным теплоотводом можно переделать любую плату стандарта CompactPCI Serial.

Системы Compact PCI Advantech

Компания Advantech на базе стандарта CompactPCI Serial производит различное телекоммуникационное оборудование и малогабаритные вычислительные системы. К ним относятся различные ПЛИС – телекоммуникационные, ввода – вывода, периферийные. А также процессорные модули.

CompactPCI Serial. Описание, особенности и преимущества CompactPCI Serial. Описание, особенности и преимущества Мобильные вычислительные комплексы, устанавливаемые на подвижных, а также стационарных объектах воздушного, морского и наземного базирования, строятся с учетом особенностей сист...
DMCA.com Protection Status