CompactPCI Serial es un estándar industrial para sistemas informáticos modulares. Se basa en el estándar PICMG 2.0 CompactPCI establecido, [1] que utiliza el bus PCI paralelo para la comunicación entre los componentes de la tarjeta del sistema. En contraste con esto, CompactPCI Serial usa solo conexiones seriales punto a punto . CompactPCI Serial fue adoptado oficialmente por el PCI Industrial Computer Manufacturers Group PICMG como PICMG CPCI-S.0 CompactPCI Serial en marzo de 2011. Su concepto mecánico se basa en los estándares probados de IEEE 1101-1-1998 [2] e IEEE 1101-10 -1996 [3](Tecnología de 19 "). CompactPCI Serial incluye diferentes conectores que permiten velocidades de datos muy altas. El nuevo estándar de tecnología que sucede al CompactPCI paralelo comprende otra especificación llamada PICMG 2.30 CompactPCI PlusIO. Es por eso que CompactPCI Serial y CompactPCI PlusIO en su conjunto también se llamaron CompactPCI Plus . primer título de trabajo de PICMG de CompactPCI® serie fue CPLUS.0 (Ver también. #compatibility y Migración .) CompactPCI® placas madre serie y chasis son desarrollados por Schroff , Elmа y empresas Pixus Technologies, en cuanto a la electrónica a nivel de placa de serie CompactPCI® - son desarrollado por MEN Mikro Elektronik , Fastwel , EKF ,Computación integrada de Emerson , ADLINK y Kontron .
Historia
Las conexiones rápidas de punto a punto en serie se han convertido en la tecnología más avanzada y están reemplazando gradualmente la arquitectura de bus clásica en las computadoras. El estándar CompactPCI, tal como es ahora, no ofrece una solución estandarizada para el tipo de conectividad en serie modular requerida para el futuro. Es por eso que CompactPCI Serial se definió como el nuevo estándar del futuro. Introduce una topología en serie manteniendo los conceptos básicos probados de CompactPCI. [4]
Topología de las estrellas
Gracias a la moderna arquitectura de chipset, la estructura de las computadoras está cambiando lentamente de interconexiones basadas en bus entre controladores de interfaz a una topología en estrella construida por conexiones seriales punto a punto. CompactPCI Serial incorpora esta arquitectura en estrella: una ranura del sistema puede controlar hasta ocho ranuras periféricas. Dos de estas conexiones pueden ser tubos de grasa PCI Express x8 . Al mismo tiempo, CompactPCI Serial no necesita puentes, tejidos conmutados ni placas posteriores especiales. La conexión en estrella por estándar incluye PCI Express, SATA / SAS y USB.
Arquitectura Ethernet Full Mesh
CompactPCI Serial puede conectar un total de nueve tarjetas en un sistema (una ranura del sistema, ocho periféricos) a través de una malla Ethernet completa que admite el estándar Ethernet IEEE 802.3 . De esta manera, la nueva especificación se optimiza para topologías de sistema redundantes y multiprocesamiento simétrico .
Interfaces
La ranura del sistema PICMG CPCI-S.0 admite las siguientes interfaces en los conectores del panel posterior:
- 8 x PCI Express
- 8 x SATA / SAS
- Compatible con bus SGPIO ( especificación SFF-8485 ) para intercambio en caliente
- 8 x USB 2.0
- 8 x USB 3.0
- 8 x Ethernet 10GBASE-T
- Soporte de intercambio en caliente opcional mediante un bus I²C dedicado
- Soporte IPMI opcional por un bus I²C dedicado
La ranura para periféricos PICMG CPCI-S.0 admite las siguientes interfaces en los conectores del panel posterior:
- 1 x PCI Express
- Hasta 8 carriles por enlace
- 1 x SATA
- Compatible con un bus SGPIO dedicado (especificación SFF-8485)
- 1 x USB 2.0
- 1 x USB 3.0
- Hasta 8 interfaces Ethernet 10GBASE-T
- Direccionamiento geográfico
Fuente de alimentación de CompactPCI Serial
PICMG CPCI-S.0 define una única fuente de alimentación de 12 V tanto para las ranuras del sistema como para las ranuras periféricas.
Conectores de panel posterior de CompactPCI Serial
El subcomité de PICMG que redactó el estándar propuso un nuevo tipo de conector de plano posterior más denso con un paso de 2 mm x 1,4 mm que admite velocidades de transferencia más altas de hasta 12 Gbit / s sin necesidad de puentes o conmutadores. Ofrece hasta 184 pares de pines en una placa de 3U. Una diferencia importante en comparación con CompactPCI es que con CompactPCI Serial el conector de enchufe está en la placa, mientras que el receptáculo está en el backplane. Este enfoque tiene como objetivo hacer que el estándar sea más robusto al evitar los pines retorcidos en el backplane: si falla un pin, solo se debe cambiar la placa enchufable. La ranura del sistema de CompactPCI Serial tiene seis conectores: P1 a P6. En las tarjetas periféricas, solo P1 es obligatorio, mientras que P2 a P6 son opcionales.
Concepto de E / S traseras
Una ranura en serie CompactPCI periférica solo tiene un conector pequeño con 6 filas de contactos para alimentación y señales. El resto de una única tarjeta Eurocard de 3U es gratuita para E / S definidas por el usuario y ofrece un total de 128 pares de contactos diferenciales o 384 contactos. Esto es significativamente más que en CompactPCI de 32 bits. Las Eurocard dobles de 6U proporcionan toda la sección superior de la placa para E / S definidas por el usuario, al igual que las placas PICMG 2.0 CompactPCI de este tamaño. Una ventaja de la nueva arquitectura es que las placas de E / S delantera y trasera se insertan directamente entre sí. A diferencia de CompactPCI, aquí no se necesita ningún conector de transferencia o plano medio , lo que reduce los costos y aumenta la flexibilidad del sistema.
Compatibilidad y migración
La especificación mecánica de PICMG CPCI-S.0 CompactPCI Serial es 100% compatible con PICMG 2.0 CompactPCI excepto por sus nuevos conectores de placa posterior. Dado que los dos estándares tienen una topología diferente, no existe una "compatibilidad de bus" directa. Por esta razón, PICMG también ha creado una extensión para CompactPCI: PICMG 2.30 CompactPCI PlusIO . Este estándar está diseñado como una ruta de migración de CompactPCI a CompactPCI Serial. Es 100% compatible con CompactPCI, pero incluye una definición fija de interfaces de E / S seriales rápidas en su conector J2 de backplane. Además, tiene un nuevo conector J2 que es compatible pero admite velocidades de datos más altas en comparación con CompactPCI. Las placas posteriores híbridas admiten varias tarjetas de los tres estándares diferentes PICMG 2.0, 2.30 y CPCI-S.0. [5] [6]
Espacio en serie CompactPCI
En agosto de 2017, PICMG ratificó la especificación de espacio en serie CompactPCI CPCI-S.1 R1.0, que proporciona una implementación altamente robusta de CompactPCI Serial. Se utiliza en satélites como controlador de carga útil, así como en sistemas de control terrestres.
Ver también
Referencias
- ^ PICMG 2.0 Archivado el 26 de junio de 2012 en Wayback Machine.
- ^ IEEE 1101-1-1998, estándar IEEE para especificaciones de núcleos mecánicos para microcomputadoras que utilizan conectores IEC 60603-2
- ^ IEEE 1101-10-1996, estándar IEEE para especificaciones mecánicas adicionales para microcomputadoras que utilizan la práctica de equipos IEEE 1101.1-1998
- ^ "Enseñar a perros viejos nuevos trucos de E / S en serie en CompactPCI" . Embedded.com. 2011-04-19 . Consultado el 25 de septiembre de 2015 .
- ^ "Enseñar a perros viejos nuevos trucos de E / S en serie en CompactPCI" . Embedded.com. 2011-04-19 . Consultado el 25 de septiembre de 2015 .
- ^ "Dobles mixtos: CompactPCI Serial y CompactPCI 2.0" . Intel. 2011-06-27 . Consultado el 25 de septiembre de 2015 .
enlaces externos
- PICMG
- Descripción general de la tecnología serie CompactPCI y especificaciones de PICMG
- Soluciones en serie EKF CompactPCI (PDF)
- Rack de sistema híbrido CompactPCI 2.0 / 2.30 / CPCI-S.0 de 3U (con diseño de backplane)
- Introducción general a CompactPCI Serial y CompactPCI PlusIO de MEN Micro
- Informe técnico: ¿Serie CompactPCI o VPX? (MEN Micro) Compara VPX (VITA 46) y CompactPCI Serial