ЖУРНАЛ СТА 3/2012

PCI-E и ещё 2 канала Ethernet. И нако- нец, в 2011 году была принята специфи- кация CompactPCI Serial, существенно увеличивающая пропускные способно- сти по всем типам интерконнектов: об- мена данными – PCI-E и Ethernet, под системы хранения – SAS/ SATA и под системы ввода-вывода для периферии общего профиля – USB 2.0/3.0. С одной стороны, CompactPCI Serial выглядит как логичное продолжение тенденции постепенного перехода от параллельных шин к последовательным интерконнектам типа «точка–точка», но если посмотреть глубже и ознако- миться с деталями, то можно увидеть, что спецификация CompactPCI Serial является новой базовой спецификаци- ей в семействе, и это очень важно для промышленности и разработчиков встраиваемых систем. В данной статье мыпокажемновизну и значимость CompactPCI Serial как новой базовой спецификации и обсудим во- прос, почему именно понадобилось раз- рабатывать новую базовую специфика- цию CompactPCI Serial, а не предлагать для решения задач такие спецификации, как VPX, OpenVPX консорциума VITA (www.vita.com ) или MicroTCA и ATCA консорциума PICMG (www.picmg.org ). К ЛЮЧЕВЫЕ НОВОВВЕДЕНИЯ C OMPACT PCI S ERIAL CompactPCI Serial имеет пять ключе- вых нововведений: новые разъёмы, вы- сокоскоростные интерконнекты, новое расположение разъёмов на платах 6U, новая схема питания и технология кон- дуктивного охлаждения. Разъёмы CompactPCI Serial использует новые высокоплотные разъёмы для передачи данных как на стороне модулей-лезвий, так и на стороне кросс-плат (рис. 2). Тестирование разъёмов, например AirMax компании FCI, показало высо- кое качество передачи сигналов вплоть до частот 12,5 ГГц. Конструкция разъ- ёмов допускает их установку с разных сторон платы, позволяя тем самым при- менять мезонинную концепцию по- строения модулей-лезвий с подключе- нием мезонинов напрямую к кросс- платам. Интерконнекты CompactPCI Serial чётко прописывает назначение контактов (распиновку) че- тырёх типов интерконнектов и одну контрольную шину I 2 C на разъёмах си- стемных контроллеров и разъёмах пе- риферии: 8 каналов PCI-E, два из кото- рых х8, остальные шесть – х4; восемь каналов Ethernet Base-T; восемь каналов SAS/ SATA; восемь каналов USB 2.0 или USB 3.0; шину I 2 C для контроля и мо- ниторинга служебных параметров си- стемы. На физическом уровне каждый канал состоит из двух дифференциаль- ных пар, обеспечивающих передачу данных от источника к приёмнику и об- ратно. Так как все интерконнекты в CompactPCI Serial последовательные, то спецификация описывает их тополо- гию, а именно: PCI-E, SATA и USB имеют топологию звезды с системным контроллером (Syst.) в качестве хоста, в то время как Ethernet имеет топологию полной односвязной сети (full mesh), или, другими словами, «каждый с каж- дым» (рис. 3). Важно отметить, что стандарт Com- pactPCI Serial не накладывает ограниче- ний на ту или иную конфигурацию кросс-плат, оставляя эту работу заказ- чику и производителям кросс-плат. Со- ответственно, какие-то системы могут быть построены для подключения толь- ко одного модуля приложения или пе- риферии (Per.), другие – для подключе- ния до 24 прикладных модулей. CompactPCI Serial для модулей 6U описывает дополнительный разъём на модуле системного контроллера, подво- дящий два дополнительных канала Eth- ernet, которые могут быть использова- ны для обеспечения совместимости с PICMG 2.16, и дополнительное пита- ние. С Т АНДА Р Т ИЗАЦИЯ И С Е Р Т ИФИКАЦИЯ 85 СТА 3/2012 www.cta.ru Семейство CompactPCI ® . Интерконнекты обмена данными Кросc-платформенная обратная совместимость Параллельные 1 Гбит/с 2 Гбит/с 1,3 Гбит/с 2,4 Гбит/с 10...25 Гбит/с более 800 Гбит/с Гибридные Последовательные CompactPCI Plus I/O CompactPCI Serial CompactPCI До 4 × GE 2 × GE До 10 ×10 GE CompactPCI PICMG 2.0 (1999) PICMG 2.30 (2009) PICMG cPCI-S (2011) PICMG 2.0 PICMG 2.16 (2001) PCI 32 бит PCI 64 бит PCI 64 бит 4 x1 PCI-Е До Gen2 2 x8 PCI-Е 6 x4 PCI-Е До Gen3 До Gen3 PCI 32 бит PCI 32 бит PCI 32 бит Рис. 2. Внешний вид разъёмов CompactPCI Serial AirMax VS® компании FCI, устанавливаемых на кросс-платы (слева) и модули-лезвия (справа) Рис. 1. Развитие интерконнектов межмодульного обмена данными семейства стандартов PICMG CompactPCI а б Рис. 3. Топологии межмодульныx интерконнектов в спецификации CompactPCI Serial: а – PCI-E, SATA и USB; б – Ethernet © СТА-ПРЕСС