Compactpci serial — compactpci serial

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. 

История

Стандарт CompactPCI использует один разъем главной шины, J1, и определяет пользовательские контакты ввода-вывода и 64-разрядное расширение для устаревшей шины PCI на разъеме J2. J1 и J2 — единственные разъемы на 3U не замужем Еврокарты. Определение CompactPCI для двойных еврокарт 6U включает дополнительные разъемы (J3, J4, J5) для ввода / вывода на задней панели. Однако настоящий стандарт тылового ввода-вывода существует только для J3 — через спецификацию объединительной платы пакетной коммутации PICMG 2.16 CompactPCI. что определяет Ethernet интерфейсы на объединительная плата карт 6U. Быстрые последовательные двухточечные соединения стали современной технологией и постепенно заменяют классическую шинную архитектуру в компьютерах. Кроме того, системы на базе 3U очень популярны из-за их небольшого размера. Это особенно актуально для модульных встроенных приложений, например, в области связи. В результате несколько производителей пытались реализовать свои собственные концепции ввода / вывода на задней панели с помощью разъема J2, но не имели стандарта, позволяющего совместить назначение контактов J2 с другими картами. Другим подходом к реализации последовательных высокоскоростных интерфейсов были так называемые коммутируемые ткани, которые использовали дополнительные переключатели и мосты для соединения друг с другом. Это повлекло за собой более высокие затраты и по-прежнему предоставляло решения, которые были слишком специализированными, чтобы быть совместимыми друг с другом. Стандарт CompactPCI, как таковой, не предлагает стандартизированного решения для модульного соединения, которое требуется в будущем. Дополнительная спецификация PICMG 2.30 CompactPCI PlusIO обеспечивает такую ​​возможность подключения на хорошо известной платформе CompactPCI. Он остается совместимым с существующим стандартом, но расширяет его за счет нового определения разъема J2 на задней панели, добавляя ряд последовательных интерфейсов для обеспечения быстрого и стандартизованного ввода-вывода на задней панели также в формате 3U. Посредством этих последовательных соединений точка-точка CompactPCI PlusIO также устраняет разрыв между параллельным CompactPCI и последовательным CompactPCI Последовательный стандарт.

Возможно, вам также будет интересно

В различных приложениях промышленной автоматики чаще всего используются два типа датчиков: фотоэлектрические и индуктивные (приближения). Оба варианта имеют свои плюсы и минусы, которые определяют особенности их использования датчиков. Например, в то время как индуктивный датчик может обнаруживать металлические объекты, спрятанные за непрозрачным неметаллическим препятствием, эта возможность не…

В статье рассматриваются наиболее востребованные речевые технологии и решаемые с их помощью задачи в различных отраслях и сферах нашей жизни.

ООО «Инсист Автоматика» — победитель международного конкурса «Системный интегратор года-2014»

Компания «Инсист Автоматика» стала первым в истории международного конкурса «Системный интегратор года», который проводит журнал Control Engineering (США), победителем, находящимся за пределами Северной Америки. Компания оказывает полный комплекс услуг по проектированию, разработке и внедрению автоматизированных систем управления технологическими процессами. С момента основания в 1993 г. «Инсист Автоматика» успешно завершила более четырехсот проектов систем автоматизации и информационных систем, которые обеспечивают надежную работу объектов на крупнейших российских нефтегазовых месторождениях …

Разъемы объединительной платы для CompactPCI Serial

Подкомитет PICMG, разрабатывающий стандарт, предложил новый, более плотный тип соединителя объединительной платы с шагом 2 мм x 1,4 мм, который поддерживает более высокую скорость передачи до 12 Гбит / s без мостов или переключателей. Он предлагает до 184 пар контактов на плате 3U. Основное отличие от CompactPCI заключается в том, что у CompactPCI Serial разъем находится на плате, а розетка — на объединительной плате. Этот подход призван сделать стандарт более надежным за счет исключения скрученных контактов на объединительной плате: если контакт выходит из строя, необходимо заменить только съемную плату. Системный слот CompactPCI Serial имеет шесть разъемов: от P1 до P6. На периферийных платах только P1 является обязательным, а P2 — P6 — необязательными.

Что такое ComapctPCI?

В основе стандарта лежит шина PCI, доработанная с учетом применения в составе
многомодульных вычислительных систем, и газонепроницаемый компактный разъём
7×47 pin, отвечающий стандарту IEC 1076, и характеризующийся низкой
индуктивностью и контролируемым импедансом.

Стандарт CompactPCI обеспечивает поддержку до 8-и устройств без использования
мостов. Использование мостов позволяет увеличить число модулей в системе до 32.
Стандартом предусматривается возможность работы с разрядностью шины 32 и
64 бита на частоте 33 или 66 МГц.

При частоте шины 33 МГц и разрядности 32 бита максимальная пропускная
способность составляет 133 Мбайт/с, а при разрядности 64 бита —
266 Мбайт/с. При работе на частоте 66 МГц скорость обмена данными
увеличивается в два раза (266 и 532 Мбайт/с для 32-х и 64-х бит
соответственно).

В ноябре 2009 года в дополнение к стандарту PICMG 2.0 R3.0
CompactPCI была принята спецификация PICMG 2.30 R1.0 CompactPCI PlusIO Specification. Данная спецификация,
используя ранее свободные контакты разъёма J2, поддерживает новые высокоскоростные
интерфейсы межмодульного обмена такие как: 4 х PCI Express 2.0 x1
пропускная способность до 16 Гбит/с, 2 х Gigabit Ethernet —
2 Гбит/с, USB и SATA. Широкая линейка интерфейсов расширила возможности
построения производительных систем при сохранении обратной совместимости с платами
стандарта PICMG 2.0 R2.1. Применение разъёма нового типа Ultra Hard Metric
позволяет увеличить полосу пропускания соединителя до 5 Гбит/с, при обеспечении
совместимости с разъёмом базового стандарта PICMG 2.0. Также стандарт CompactPCI
(PICMG 2.0 R3.0 CompactPCI) предусматривает два форм-фактора модулей и систем
(конструктивных исполнений) 3U и 6U.

В настоящее время распространение получили более скоростные шины, чем PCI, такие как:
PCI Express (PICMG EXP.0
R2.0 CompactPCI Express Specification) и Gigabit Ethernet, позволяющие значительно
увеличить скорости межмодульного обмена. Оборудование стандарта CompactPCI является
востребованным на рынке высокотехнологичного электронного оборудования благодаря
высокой скорости межмодульного обмена, наличию большого числа наработок ПО, относительно
низкой стоимости и относительно низкому энергопотреблению.

ЗАО «Скан Инжиниринг Телеком» разрабатывает и производит, системные платформы
и модули стандарта CompactPCI форм-факторов 3U и«6U, обеспечивая растущий спрос.

Модуль форм-фактора CompactPCI 3U	Модуль форм-фактора CompactPCI 6U

Опыт использования модулей

Рис. 5. Структура предлагаемого устройства

Для построения многоканального видеорегистратора с хранением данных на жестком диске и управлением по локальной сети была предложена структура, показанная на рис. 5.

Блоки AVx содержат АЦП аудио и видео. DSPx обеспечивает сжатие полученных данных и отправку сжатого потока через FPGA на процессорный модуль PC. Процессорный модуль принимает данные от нескольких видеокамер, формирует из них контейнеры для хранения и записывает на жесткий диск, а также прокидывает сквозной канал для просмотра и архивирования данных по локальной сети.

Поток данных внутри такой системы оказался достаточно большим, и малопроизводительные модули для реализации оказались непригодны. Высокопроизводительные модули выделяют слишком много тепла, так что внутри компактного регистратора их установить невозможно. Поэтому в качестве процессорных модулей были выбраны Qseven — SECO QuadMo747-Z5xx, содержащие процессор Intel Atom Z500 series 1,6 ГГц, 1 Гбайт памяти DDR2, GBE и SATA2. Наличие NAND-drive диска позволило установить прямо на модуль операционную систему Linux, чтобы не зависеть от наличия и исправности жесткого диска. После оптимизации ПО и уменьшения количества одновременно используемых камер оказалось возможным перейти на модуль с частотой процессора не 1,6, а 1,1 ГГц, а также перейти на процессорные модули с ARM-процессорами. Внешний вид устройства представлен на рис. 6.

Выбор описанных модулей существенно сократил время разработки устройства и сделал его проще, надежнее и функциональнее. Например, не заложенная изначально функция беспроводного управления регистратором оказалась возможной с установкой миниатюрного модуля USB-Wi-Fi. Точное время может быть получено с внешнего устройства GPS, также подключенного через USB. Для расширения температурного диапазона использования устройства впоследствии был подключен программно управляемый вентилятор охлаждения. В результате получился многофункциональный компактный прибор, выполняющий все необходимые заданные функции и даже больше. Есть запас ресурсов по расширению функциональности.

Идеальное решение для промышленной автоматизации: системная платформа XL-Pocket/CP6500-V

В линейку Kontron CompactPCI Value Line также входит базовый комплект XL-Pocket, состоящий из бюджетного 6U CPCI крейта XL-2000 и процессорного модуля CP6500-V (Рис.5). Благодаря трем свободным слотам CompactPCI, (2 слот 6U и 1 слот 3U) системная платформа XL-Pocket/CP6500-V хорошо подходит для построения модульных конфигурируемых контроллеров и компактных серверов.

Модульная система из платы CP6500-V и недорогого крейта XL-Pocket способна составить достойную конкуренцию разнообразным реечным и промышленным компьютерам, которые не отличаются большой гибкостью, хотя и стоили до недавних пор дешевле CompactPCI-решений. Такие компьютеры обычно заключаются в закрытый корпус, в то время как у систем стандарта CompactPCI отдельные модули легко вставляются и извлекаются со стороны передней панели. При всей своей «нетрадиционности» система из крейта XL-Pocket и установленной в него платы CP6500-V оказывается более удобной и гибкой, чем классические промышленные решения, а стоит примерно столько же.

Крейты серии Pocket позволяют отказаться от традиционных модулей расширения типа ISA и PCI, для замены которых обычно требуется разбирать всю систему. Серия Pocket построена по стандарту CompactPCI, благодаря чему изменять аппаратный состав и осуществлять техническое обслуживание оборудования становится на два порядка проще. Имея три слота расширения, система Pocket обладает адаптационным потенциалом, достаточным для покрытия широчайшего диапазона клиентских задач.

Платы и системы стандарта CompactPCI нередко используются в приложениях класса High End, предъявляющих к оборудованию самые высокие требования. Решения серии Kontron Pocket позволяют технологии CompactPCI в полной мере проявить свои достоинства в промышленных приложениях. Применяя платформы Pocket, разработчики систем автоматизации получают гораздо больше свободы за те же деньги, а также надежно защищают свои инвестиции, поскольку вычислительную мощь и функциональность ввода-вывода такой платформы легко приспособить к практически любым требованиям. К тем интерфейсам Ethernet, что уже есть на процессорной плате, можно добавить дополнительный Ethernet-коммутатор компании Kontron, благодаря чему системы Pocket можно считать изначально оптимизированными для работы в сетях Industrial Ethernet. Если не хватает каких-либо других портов, все опять же решается установкой соответствующей платы, которую можно приобрести у Kontron, у другого поставщика или же разработать самому.

Совместимость и миграция

Механические характеристики PICMG CPCI-S.0 CompactPCI Serial на 100% совместимы с PICMG 2.0 CompactPCI, за исключением новых разъемов объединительной платы. Поскольку эти два стандарта имеют разную топологию, прямой «совместимости с шиной» нет. По этой причине PICMG также создала расширение для CompactPCI: PICMG 2.30 CompactPCI PlusIO. Этот стандарт предназначен для перехода от CompactPCI к CompactPCI Serial. Он на 100% совместим с CompactPCI, но включает фиксированное определение интерфейсов быстрого последовательного ввода-вывода на разъеме J2 объединительной платы. Кроме того, он имеет новый разъем J2, который совместим, но поддерживает более высокие скорости передачи данных по сравнению с CompactPCI. Гибридные объединительные платы поддерживают несколько карт трех разных стандартов PICMG 2.0, 2.30 и CPCI-S.0.

Источник питания

При компоновке системы модулями учитываются возможности объединительной платы
и расположение на ней слотов источника питания и слота системного,
в который устанавливается мастер-устройство (например, процессорный модуль).

Электропитание модулей обеспечивается по линиям объединительной платы.

По способу подачи электропитания на объединительную плату источники питания для
системы CompactPCI имеют следующие варианты конструктивного исполнения:

• с разъёмом P47
  (PICMG 2.11
  CompactPCI Power Interface Specification);
• ATX;
• с клеммным подключением (custom).

Модуль питания с разъёмом P47 конструктивно выполнен в помехозащищенном
корпусе с защитой от внешних факторов, что увеличивает его срок эксплуатации
и уменьшает электромагнитное влияние на функциональные модули систе
мы. Модули питания с разъёмом P47 обладают возможностью коррекции
коэффициента мощности и гармонической коррекции, возможностью «горячей замены»,
возможностью параллельной работы в режиме резервирования (n+1), при котором шина управления
питания равномерно разделяет ток потребления между ними.

За счет совокупности характеристик модуля питания с разъёмом P47 именно они чаще
применяются для промышленных систем, а модули питания ATX для систем разработки.

Системы CompactPCI Serial доступны со склада

ШТРАУБЕНХАРДТ. Cпецификация CompactPCI Serial (PICMG CompactPCI-S.0), последующей спецификации CompactPCI, завершена и опубликована комитетом PICMG. Эта независимая спецификация базируется на последовательной архитектуре и обеспечивает скорость передачи данных до 32 Гбит/с. Поэтому обеспечивается еще более высокая пропускная способность, чем у CompactPCI. Для обеспечения плавного перехода на CompactPCI была разработана спецификация CompactPCI PlusIO (PICMG 2.30) в качестве подспецификации базовой спецификации CompactPCI. Для обеих спецификаций компания Schroff уже разработала объединительные платы и полные системы, готовые к немедленной поставке со склада.

В качестве объединительных плат поставляются, например, 8-слотовые гибридные объединительные платы с тремя периферийными слотами CompactPCI, одним системным слотом CompactPCI PlusIO и четырьмя периферийными слотами CompactPCI. Эти объединительные платы выпускаются в двух различных версиях — с задним расположением порта ввода-вывода на слотах CompactPCI Serial и без него. Они представляют собой максимальную конфигурацию для гибридных систем и могут использоваться для всех возможных приложений. В настоящее время разрабатываются другие объединительные платы с меньшим количеством слотов, например, пятислотовые варианты.

Для CompactPCI Serial компания Schroff разработала также девятислотовые объединительные платы для максимальной конфигурации — с одним системным и восемью периферийными слотами. Таким образом, здесь также возможны самые различные применения. Спецификация предусматривает распределение PCIe, USB и S-ATA в форме звезды от системного слота ко всем периферийным слотам, благодаря чему они все доступны одновременно. В стандартных системах от Schroff применяются объединительные платы, в которых GbE также распределяется в форме звезды. Кроме того, Schroff предлагает также объединительные платы с подключением Ethernet Full Mesh, что позволяет, например, устанавливать процессорные фермы или кластеры. Обе описанные версии поставляются с задним расположением порта ввода-вывода и без него. Помимо этого в разработке находятся объединительные платы с 4 и 5 слотами.

Механическая конструкция систем CompactPCI Serial соответствует 8-слотовой системе CompactPCI 3+1 от Schroff со встроенным вентиляционным модулем 1 U. Здесь на объединительной плате размещается до девяти печатных плат 3 U, системный слот расположен слева. В этой системе также можно использовать центральные процессоры удвоенной ширины без необходимости конструктивных изменений. Кроме того, здесь достаточно места для установки, например, жестких дисков. Дополнительно в задней части имеется монтажное пространство для плат заднего порта ввода-вывода (Rear-I/O).

В зависимости от заказа предоставляются блоки питания двух типов. 19“ блок питания (3 U, 8 НР, 160 НР) выходной мощностью 250 Вт и с задним расположением входа питания IEC для охлаждающих устройств имеет даже меньшие допуски по предельным значениям тока, напряжения и т. д., чем это предусмотрено спецификацией. Это оправдывает себя прежде всего при применении многоядерных процессоров. Данный блок питания доступен для индивидуальных приложений также в исполнении на 48 В. В качестве недорогой альтернативы может также устанавливаться блок питания ATX из новой серии блоков питания ATX от Schroff.

Для оптимального отвода тепла из системы служит установленный под корзиной для плат выдвижной вентиляционный блок с функцией «горячей» замены. Он может быть дополнительно оснащен плоским фильтром. В зависимости от установленного блока питания в вентиляторном блоке могут находиться два или три вентилятора, которые при необходимости можно быстро сменить.

Компания Schroff — ведущий разработчик и производитель корпусных систем и шкафов для электронного оборудования, систем автоматизации, информационной и телекоммуникационной техники. Стандартная производственная программа включает как шкафы, корпуса и субблоки, так и блоки питания и кроссплаты, вплоть до модульных конструктивов для микропроцессорных систем. Благодаря расширенным услугам интеграции компания Schroff может предложить клиентам комплексные системы Plug + Play для 19-дюймового оборудования. Компания Schroff, главный офис которой находится в г. Штраубенхардт, Германия, входит в промышленную группу Pentair Technical Products и обеспечивает работой примерно 1 300 сотрудников по всей Европе. Данная группа является частью корпорации Pentair Inc. (главный офис находится в г. Сент-Пауль, США, штат Миннесота) и имеет более 13 100 сотрудников на 50 производственных точках по всему миру.

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

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.

Больше производительности: модуль CP306-V

Одним из вариантов апгрейда систем на базе CP303-V является применение модуля CP306-V, оснащенного быстрым процессором Intel Celeron M 320 с тактовой частотой 600 МГц или 1,3 ГГц (Рис.2). Данный одноплатный компьютер позволяет выйти на новый уровень производительности, потратив совсем немного денег. Малогабаритный формфактор 3U CompactPCI, в котором реализован модуль CP306-V, годится для многих практических задач, где свободное пространство ограничено, а цена этого изделия подходит для ограниченных бюджетов.

Процессор Intel Celeron M, напаиваемый на плату CP306-V, имеет кэш L2 объемом 512 Кбайт, поддерживает 400-мегагерцовую системную шину и довольствуется пассивным охлаждением. В 200-контактное гнездо SODIMM можно установить до 1 Гбайт памяти DDR. Продукт хорошо развит в коммуникационном отношении: у обычной версии на переднюю панель выведены порты DVI, PS/2, USB и Fast Ethernet, к которым у двухслотового варианта добавлены разъем CompactFlash, последовательный порт и 2,5-дюймовый жесткий диск (используется дополнительный мезонинный модуль). Модуль CP306-V не имеет вентиляторов.

Со стороны тыльной панели доступны интерфейс PS/2, выход VGA, два порта USB 2.0, два последовательных порта и канал Fast Ethernet. Чтобы организовать тыльный ввод-вывод, необходим модуль-адаптер Kontron CP-RIO3-03. Жесткий диск подключается посредством интерфейса IDE ATA/100.

Продукт CP306-V будет хорошим выбором для таких задач, как управление производственными процессами, контроль промышленного оборудования и т.п. Данный модуль может использоваться также в роли коммуникационного компьютера различных информационных систем.

«Таланты» одноплатного компьютера CP306-V наиболее полно раскрываются в малогабаритном крейте Kontron CP-Pocket, который превращает этот модуль в полноценный промышленный компьютер. При той же цене и столь же высокой производительности, как и классические решения типа Industrial PC, конфигурация CP-Pocket + CP306-V позволяет разработчикам систем автоматизации воспользоваться преимуществами стандарта CompactPCI (модульность, гибкость, возможность быстрой замены отдельных узлов и др.).

Рис.2. Плата CP306-V, оснащенная процессором Intel Celeron M 320.

Одноплатный компьютер CP306-V работает под управлением Windows XP, Windows ХР Embedded, Windows 2000, Linux,VxWorks и целого ряда других операционных систем.

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

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. 

Выводы

Рис. 6. Сверху — внешний вид устройства; снизу — расположение плат

В статье были рассмотрены различные варианты управляющих процессорных модулей для встраиваемых систем. Можно сделать следующие выводы:

1. В перспективных разработках в качестве компактных высокопроизводительных модулей стоит рассматривать COM-Express. Они производительные, недорогие, но требуют внешнего охлаждения или большого радиатора.
2. Для построения кластера из большого числа как однородных, так и разнородных модулей удобно использовать стандарт AdvancedTCA или его уменьшенный вариант MicroTCA. Процессорные модули в таких системах дороже, чем тот же COM-Express, но зато легко собираются в кластеры, в корзине стандартно находится блок охлаждения, решены вопросы обмена информацией между модулями питания и резервирования.
3. В качестве малопотребляющего производительного модуля, способного работать без активного охлаждения, рекомендуется использовать модули стандарта Qseven. Это целое семейство процессорных модулей различной производительности, построенных на различных платформах, но имеющих стандартные интерфейсы, такие как Ethernet, USB, SATA, SPI, LPC и др. Есть опыт практического использования серийных устройств на базе таких модулей.
4. Для управления медленными процессами можно использовать любой из целого класса малопроизводительных модулей, подходящий по размерам, интерфейсам и цене.

Концепция ввода / вывода на задней панели

Слот для периферийных устройств CompactPCI Serial имеет только небольшой разъем с 6 рядами контактов для питания и сигналов. Остальная часть одной еврокарты высотой 3U свободна для определяемого пользователем ввода-вывода и предлагает в общей сложности 128 дифференциальных контактных пар или 384 контакта. Это значительно больше, чем в 32-битном CompactPCI. Двойные еврокарты 6U обеспечивают всю верхнюю часть платы для определяемого пользователем ввода-вывода, как и платы PICMG 2.0 CompactPCI такого размера. Преимущество новой архитектуры заключается в том, что передняя и задняя платы ввода-вывода вставляются непосредственно друг в друга. В отличие от CompactPCI, здесь не требуется никакой или разъема передачи, что снижает затраты и увеличивает гибкость системы.