ЖУРНАЛ «СТА» №3/2007

● обеспечение детерминизма времени доставки данных и передачи сигналов синхронизации и управления для большого числа источников информации; ● объединение в единый поток данных и команд управления для различных источников информации; ● наличие эффективных сис- тем распределённого контроля, диагностики и резервирования. Наиболее перспективным решением задач, связанных с выполнением пере- численных требований, является при- менение Ethernetтехнологий. Одновре- менно использование сетевых техноло- гий позволяет решить такие задачи, как ● возможность подключения к ЦВК разнообразного стандартного обору- дования; ● значительное сокращение числа ис- пользуемых каналов и количества ис- пользуемых типов интерфейсов; ● простота реализации резервирования на основе использования стандартно- го коммутационного оборудования; ● полная гальваническая развязка взаи- модействующих систем. В качестве примера рассмотрим мно- гопроцессорный вычислительный ком- плекс (МПВК), разработанный ЗАО НПП «Авиационная и Морская Элек- троника» для корабельных систем обра- ботки информации. МПВК является многопроцессорной суперЭВМ, обладающей производи- тельностью более 25 GFLOPS и предна- значенной для многоканальной цифро- вой обработки больших потоков инфор- мации в «жёстком» реальном масштабе времени. МПВК может быть использо- ван как в качестве автономной вычисли- тельной системы, так и для построения кластерных суперЭВМ с широким диа- пазоном производительности. Внешний вид вычислительного блока МПВК показан на рис. 1. С ОСТАВ , ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ И ПАРАМЕТРЫ НАД ё ЖНОСТИ МПВК В состав разработанного вычисли- тельного комплекса входят: ● до 78 модулей цифровых процессо- ров сигналов (МЦПС); ● модуль центрального процессора (МЦП) на базе одноплатного универ- сального компьютера CPС502; ● объединительная кроссплата меж- модульных соединений (КПМС1); ● модуль блока питания (МБП). Каждый МЦПС представляет собой двухпроцессорную систему. Один про- цессор установлен на основной плате, а второй — на дополнительном мезонин- ном модуле (ДЦПС). Для реализации в МПВК возможности непосредственно- го ввода композитного сигнала или ра- диолокационного видеосигнала с соот- ветствующими сигналами синхрониза- ции и их цифровой обработки в модули МЦПС вместо ДЦПС можно устанав- ливать модули ввода специальных сиг- налов, в том числе с высокоскоростны- ми и многоканальными АЦП, модули цифрового вводавывода и др. В основу архитектуры МПВК зало- жен принцип мультимодульности, что позволяет в зависимости от требований по производительности использовать от 1 до 8 (если не используется МЦП, в противном случае — до 7) вычислитель- ных модулей МЦПС. В случае если МПВК не требует использования МЦП, вместо него устанавливается до- полнительный МЦПС. Для организации внешнего взаимо- действия в МПВК применяются сле- дующие интерфейсы: ● Ethernet 10/100/1000BaseT — до 28 плюс 2 канала модуля МЦП (Ethernet 10/100BaseT и 10/100/1000BaseT) для межсистемного взаимодействия или 4 канала восьмого мо- дуля МЦПС (Ethernet 10/100/1000BaseT); ● RS232, RS422 (МЦП) — 2; ● USB 2.0 (МЦП) — 2. Для организации внутрисистемного взаимодействия используются следую- щие интерфейсы: ● стандартный — системная шина CompactPCI (PICMG 2.0 D3.0) с про- пускной способностью до 133 Мбайт/с; ● специализированные (собственной разработки): ● магистраль транспортировки дан- ных (МТД) с пропускной способ- ностью от 400 до 1200 Мбайт/с, ● канал межпроцессорного обмена (в каждом МЦПС) с пропускной спо- собностью до 400 Мбайт/с, ● канал глобальной синхронизации работы модулей МЦПС (7 линий, в случае установки 8 модулей МЦПС — 8 линий) для организа- ции синхронизации многопроцес- сорных вычислений. Конструктивное исполнение: ● блок стандарта Евромеханика (корпус EuropacPRO фирмы Schroff с защитой от ЭМИ [3]) высотой 3U с габаритны- ми размерами 435 × 253 × 149,5 мм; ● модули типоразмера 3U стандарта Ев- ромеханика с габаритными размера- ми 178 × 100 × 11 мм; ● внешнее охлаждение не требуется; ● вес не более 8 кг. Кроссплата КПМС1 (рис. 2) уста- новлена на задней стенке корпуса и обеспечивает электрическую коммута- цию модулей МПВК и их механическое крепление. На кроссплате реализова- ны следующие интерфейсы: ● системная шина CompactPCI (PICMG 2.0 D3.0), занимающая ниж- нюю часть разъёмов, — Р1; ● магистраль транспортировки данных, занимающая верхнюю часть разъёмов, — Р2. Параметры электропитания: ● 220 В (50 Гц) или 1936 В; ● потребляемая мощность до 80 Вт. Комплекс МПВК характеризуется следующими показателями надёжности: ● среднее время наработки на отказ — 5000 часов; ● ресурс до заводского ремон- та — 40000 часов; ● назначенный срок службы — 15 лет; ● назначенный срок сохраняемости — 10 лет; ● срок действия гарантийных обяза- тельств — 3 года. МПВК имеет группу исполнения 2.1.2. по ГОСТ РВ 20.3930498 и ГОСТ РВ 20.39.30598. Он полностью отвечает РАЗ РА БО Т КИ / С УДОВО Е ОБО Р УДОВ АНИ Е 33 СТА 3/2007 www.cta.ru Рис. 2. Внешний вид платы КПМС-1 Рис. 1. Внешний вид вычислительного блока МПВК