ЖУРНАЛ СТА 3/2012

84 СТА 3/2012 СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ www.cta.ru Спецификация CompactPCI Serial среди открытых спецификаций для построения модульных встраиваемых компьютерных систем Александр Буравлёв Статья знакомит читателей с принятой в 2011 году новой базовой спецификацией CompactPCI Serial в семействе популярных спецификаций для построения встраиваемых компьютерных системCompactPCI. Рассматриваются ключевые нововведения в отношении разъёмов, интерконнектов, электропитания, механической конструкции и кондуктивного охлаждения. Освещаются вопросы совместимости с предыдущими спецификациями CompactPCI 2.0, 2.16 и 2.30. Сравниваются возможности для построения систем, предоставляемые СompactPCI Serial и конкурирующими спецификациями VPX/OpenVPX иMicroTCA. Встраиваемые компьютерные систе- мы можно условно поделить на два класса по типу их внутренней архитек- туры: монолитные (например, автомо- бильный компьютер либо блок электро- ники принтера или сканера) и модуль- ные, состоящие из различных блоков или плат (например, блок обработки данных радаров). Первые, как правило, производятся большими компаниями и миллионными тиражами, что позволяет выделять для их разработки огромные инженерные ресурсы, вести разработку, начиная от процессора, и быстро оку- пать затраты. Со вторыми существенно сложнее, так как их серийность исчис- ляется от единиц до максимум десятков тысяч штук, да и задачи, которые «ло- жатся на их плечи», часто невозможно выполнить каким-либо одним контрол- лером или процессором, а требуется объединение множества часто разно- родных ресурсов c мощностью потреб- ления в десятки, а то и сотни ватт. Со- ответственно, для объединения элек- тронных модулей нужно использовать ту или иную технологию. Львиная доля модульных встраивае- мых компьютерных систем в мире раз- рабатывается на базе открытых стандар- тов, описывающих механическую кон- струкцию, теплоотвод, электрические соединения и часто даже логические протоколы связи между модулями си- стемы. Такие стандарты позволяют су- щественно сократить сроки разработки изделий промышленной электроники за счёт использования модулей от разных производителей, не теряя при этом в но- визне и технологичности самого реше- ния. По сути, стандарт – это и есть тех- нология обеспечения совместимости модулей различных производителей для создания целостной системы. Вопросы выбора стандарта бывают непросты для разработчиков электрон- ных систем в основном по двум причи- нам. Первая – сами стандарты со време- нем развиваются в техническом аспек- те. Уследить за этим достаточно сложно: нужно вести мониторинг появляющих- ся изменений, приобретать обновлён- ные версии, прочитывать, а главное – усваивать содержимое, что, как прави- ло, требует применения «коллективно- го инженерного разума». Вторая причи- на – сам по себе стандарт может выгля- деть интересно с технической точки зре- ния, но не быть популярным на рынке. Соответственно, будет сложно найти те или иные необходимые модули как на этапе разработки системы, так и (что бывает существенно хуже) на этапе се- рийного производства системы. Семейство спецификаций Compact- PCI пополнилось в 2011 году специфи- кацией CompactPCI Serial. Она была разработана с целью обновить интер- коннекты обмена данными между моду- лями в системах CompаctPCI и тем са- мым обеспечить решение задач по- строения модульных систем в течение последующих 15–20 лет. История CompactPCI началась в 1999 году (рис. 1), когда появилась первая, так называемая базовая спецификация, объ- единившая механический стандарт Ев- ромеханики (МЭК 60297) с шиной PCI. В то время обмен данными между моду- лями обеспечивался 32-разрядной ши- ной PCI, имеющей пропускную способ- ность около 1 Гбит/с. Эта шина выпол- няла роль универсального интерконнек- та, обеспечивающего как обмен данны- ми при совместных вычислениях, так и обмен данными с периферийными мо- дулями и модулями хранения. В после- дующие 10 лет были выпущены две спе- цификации, каждая из которых добавля- ла последовательные интерконнекты к параллельной шине PCI: в PICMG 2.16 было добавлено 2 канала Ethernet, а в PICMG 2.30 было добавлено 4 канала x1 © СТА-ПРЕСС