CompactPCI S.0

Gia đình CompactPCI được bổ sung thêm đặc tính CompactPCI Serial trong năm 2011. Nhằm làm mới các liên kết trao đổi dữ liệu giữa các modules trong hệ thống CompactPCI và do đó đảm bảo chế tạo ra những hệ thống dạng modular đáp ứng nhiều nhiệm vụ trong 15 đến 20 năm tới.

CompactPCI Serial có năm cải tiến quan trọng: kết nối mới, liên kết nối tốc độ cao, bố trí mới của kết nối trên các boards 6U, thiết kế mới về nguồn điện và kỹ nghệ giải nhiệt không cần gió thổi qua máy.

CompactPCI Serial yêu cầu chỉ một nguồn điện (+12V) với năng lượng tối đa được cấp là 60W cho mỗi 3U module và 150W cho các 6U modules.

Tăng nguồn đầu vào cung cấp cho các mạch điều khiển của dòng CompactPCI cho phép cài đặt hầu hết bất kỳ CPUs: trên nền kiến trúc PowerPC và x86, tương tự như xây dựng máy tính trên nền GPUs và FPGA.

Compact¬PCI vạch rõ bốn loại liên kết nối các chân (pinout) chỉ định và một bus kiểm tra I2C trên mạch điều khiển hệ thống và kết nối ngoại vi: 8 kênh PCI-E bao gồm hai kênh x8 và sáu kênh x4; 8 kênh Ethernet Base-T, 8 kênh SAS/SATA, 8 USB 2.0, USB 3.0; bus I2C cho điều khiển và giám sát các thông số hệ thống dịch vụ.

Đầu kết nối

CompactPCI Serial sử dụng các đầu kết nối tốc độ cao cho việc truyền dẫn dữ liệu ở hai chiều trên phía các blade boards và trên phía các board vi xử lý.

Đo thử các đầu kết nối, ví dụ FCI AirMax, đã cho thấy chất lượng cao của tín hiệu truyền qua – lên tới 12.5 Ghz. Cấu trúc của các đầu kết nối làm cho nó có thể được dùng ở những phần khác của blade board để lắp đặt chúng, mà qua đó cho phép áp dụng ý tưởng sử dụng board con (mezzanine) của những blade board kết nối các board con (mezzanines) trực tiếp vào backplanes.

Liên kết nối

CompactPCI vạch rõ bốn loại liên kết nối các chân (pinout) chỉ định và một bus kiểm tra I2C trên mạch điều khiển hệ thống và kết nối ngoại vi: 8 kênh PCI-E gồm 2 kênh x8 và sáu kênh x4, 8 kênh Ethernet Base-T, 8 kênh SAS/SATA, 8 cổng USB 2.0 hoặc USB 3.0; bus I2C cho điều khiển và giám sát các thông số hệ thống dịch vụ. Ở lớp vật lý mỗi một kênh là hai đôi dây khác nhau, truyền dẫn dữ liệu từ nguồn tin tới nơi nhận và ngược lại. Từ khi tất cả liên kết nối của CompactPCI Serial là tuần tự, thì đặc tính này mô tả cấu trúc của chúng, ví như: PCI-E, SATA và USB có cấu trúc hình sao với bộ điều khiển hệ thống (Syst.) là trung tâm, trong khi Ethernet có một cấu trúc kết nối tổng hợp, khi mà mỗi trạm có kết nối với từng trạm khác.

Điều quan trọng là chuẩn CompactPCI Serial không áp đặt những giới hạn trên bất kỳ cấu hình cụ thể nào của backplanes, nhường nó cho khách hàng và nhà máy quyết định. Cá biệt, vài hệ thống được thiết kế chỉ với một ứng dụng hoặc một module ngoại vi (Per.), hệ thống khác, kết nối tới 24 module ứng dụng. CompactPCI Serial loại 6U module được trang bị thêm một kết nối trên module điều khiển hệ thống, cung cấp thêm hai kênh Ethernet để đáp ứng sự tương thích với chuẩn PICMG 2.16, và thêm một kênh cấp nguồn nữa.

Kết cấu Cơ khí của các blade modules, board mạch chủ và hệ thống

Kết cấu cơ khí đã dẫn đến những thay đổi nhỏ nhưng ảnh hưởng to lớn đến những hệ thống 6U. Tất cả đầu kết nối tới board mạch chủ bây giờ được đặt ở phần nửa trên của tấm mạch điện tử 6U, trong khi nửa dưới để tự do và có thể được dùng cho lắp đặt những đầu kết nối theo ý của khách hàng và/hoặc là kết nối trực tiếp đến những module Rear I/O, giúp mở ra nhiều kênh kết nối phía sau dàn máy tính cPCI 6U.

Nếu hiệp hội của hệ thống 6U không yêu cầu hỗ trợ chuẩn PICMG 2.16 và thêm một kênh cấp nguồn điện, thì các board mạch chủ 3U có thể được dùng trong những hệ thống như vậy.

Tấm hình trên mô tả các tùy chọn khác của những hệ thống CompactPCI Serial (a, b, c) và các hệ thống hybrid (d) với board mạch chủ nguyên khối (a, c) và composite (b, d). Lợi ích của cách tiếp cận này bao gồm việc giảm giá bán cho board mạch chủ - các board mạch chủ giờ đây nhỏ hơn về kích thước và đơn giản hơn trong quy trình sản xuất, cũng như phát huy tính kế thừa của liên kết nối (tức là kế thừa từ những tính năng trước đây) (Ethernet và PCI) và khởi tạo những hệ thống hybrid.

Ngoài những cải tiến đã đề cập trên, còn có một thành phần cơ khí trong 3U modules và hai thành phần cơ khí trong 6U modules, hướng trực tiếp và tập trung đến các boards khi kết nối tới vi mạch chủ, nhằm đơn giản hóa quy trình lắp ráp hệ thống và thay thế modules khi cần sửa chữa.

Giải pháp của Fastwel đảm bảo cho khách hàng chuyển đổi nâng cấp hệ thống chuẩn CompactPCI (PICMG 2.0) hoặc CompactPCI PlusIO (PICMG 2.30) lên chuẩn Compact PCI Serial (PICMG CPCI-S.0) chỉ với số tiền đầu tư nhỏ.

Sử dụng hybrid backplane làm cho hệ thống rất nhỏ gọn và giảm chủng loại linh kiện cần thiết để chế tạo.

Fastwel chào mời đến Quý Khách Tích hợp Hệ thống một lựa chọn đơn giản cho nhu cầu cần có những hệ thống tự giải nhiệt không cần gió.

Lựa chọn này cho phép một board tiêu chuẩn được đóng gói trong một hộp kim loại để được lắp đặt trong hệ thống có khoảng cách 5HP giữa những modules. Điều này giúp giảm chi phí đáng kể trong sản xuất board mạch với nhu cầu tự giải nhiệt tốt, mà không phụ thuộc vào gió.

Bởi vì mỗi khi xuất hiện cơ hội thay thế bất kỳ board tiêu chuẩn CompactPCI Serial nào hiện đang được giải nhiệt bằng gió sang board tự giải nhiệt như thế này, Quý khách hàng sẽ dễ dàng và nhanh chóng nâng cấp hệ thống hơn. Sử dụng CompactPCI Serial boards cho phép chúng ta tái sử dụng mọi kỹ năng, kiến thức đã được tích lũy và thuật toán đã được chứng thực mỗi khi nâng cấp hệ thống hiện tại và phát triển hệ thống mới.

Giải pháp của Fastwel bảo đảm khả năng tạo ra những hệ thống không đồng nhất và đa xử lý.

Nhằm giải quyết những vấn đề về điện toán ngày nay của các hệ thống đặc dụng liên quan đến xử lý các luồng thông tin dữ liệu của nhiều chủng loại khác nhau – thông tin tín hiệu, thông tin mã hóa, dữ liệu từ nhiều nguồn cảm biến, thông tin video, vân…vân… Lúc này, để tối đa hóa hiệu quả xử lý cấu trúc và thông tin không đồng nhất người ta dùng nhiều máy tính có kiến trúc khác nhau (FPGA, x86, Elbrus, các vi xử lý hình ảnh), phù hợp nhất cho từng loại dữ liệu.

Thiết kế bộ nguồn điện mới

Đầu kết nối mới cũng cho phép cải tiến hệ thống cấp năng lượng điện mới. Đặc biệt, CompactPCI Serial chỉ cần một điện áp cung cấp (+12V) với năng lượng đầu vào lớn nhất là 79.8 W cho mỗi một 3U module và 171 W cho 6U module, năng lượng được cấp cho những modules dày từ 8HP đến 12HP hoặc cho những module tự giải nhiệt không phụ thuộc vào gió hoặc giải nhiệt nhờ chất lỏng.

Bên cạnh đó, CompactPCI Serial cho vi mạch điều khiển hệ thống khả năng điều khiển nguồn điện cung cấp, ví dụ, dựa trên sự kiện xuất hiện (ví như khởi động từ LAN hay khởi động từ modem). Chính vì vậy, mà những tính năng đi kèm với dàn chipsets và vi xử lý mới có thể được dùng để chế tạo ra một hệ thống nhúng.

Tự giải nhiệt không phụ thuộc vào gió (Conduction Cooling)

Đặc tính của CompactPCI Serial cho Công ty Tích hợp Hệ thống một cách đơn giản để chế tạo hệ thống tự giải nhiệt không nhờ gió. Nó cho phép đóng gói một board tiêu chuẩn vào trong một hộp kim loại để được lắp đặt trong hệ thống có khoảng cách 5HP giữa những modules.

Products Application Examples