СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 2011-3

рестал обеспечивать необходимое для некоторых приложений количество контактов ввода/вывода в системном разъёме. В новом поколении стандартов VITA (VPX) и PICMG (AdvancedMC/ Mic roTCA): (1) произошёл отказ от шин параллельной передачи данных в пользу технологий последовательной передачи данных, таких как Gigabit Ethernet, Serial RapidIO и PCI Express; (2) стала использоваться технология коммутируемого системного интер фейса; (3) были введеныпонятия уров ней (Planes) коммуникаций и (4) были разработаны новые конструкции сис темных разъёмов (см. рис. 2). Новые разъёмы обеспечили гига битные пропускные способности ин терфейсов передачи данных, а кон цепция уровней позволяет разделить коммуникации на категории, не меняя при этом физической структуры сис темы. Примерами уровней коммуни каций, предъявляющих разные требо вания к качеству обслуживания (QoS) и пропускной способности каналов, являются: (1) уровень сигналов управ ления (Management Plane), (2) уровень сигналов контроля (Control Plane) и (3) уровень передачи данных (Data Plane). Если первый уровень отвечает за мониторинг работоспособности сис темы, учёт системных ресурсов, фик сацию событий, происходящих в сис теме, детектирование сбоев и изоля цию сбойных участков и строится на основе интерфейса IPMI, то для орга низации коммуникаций уровня дан ных приходится использовать широ кополосные каналы на основе Serial RapidIO и PCI Express. А использова ние интерфейса Gigabit Ethernet на основе технологии SerDes (для преоб разования параллельного потока дан ных в последовательный и наоборот) для уровня Control Plane позволяет найти оптимальное соотношение пропускной способности, габаритов интерфейса, стоимости аппаратной реализации и возможности исполь зования унаследованного программ ного кода. Упомянутые нововведения возро дили применение формата 3U в тех приложениях, где ранее он был вы теснен форматом 6U в системах стан дартов VITA и PICMG, и создали пред посылки для конкуренции стан дартов на монопольных и новых рынках. Так, для платформы MicroTCA полу чены положительные результаты при менения в приложениях JC4ISR (Joint Command, Control, Communications, Computers, Intelligence, Surveillance and Reconnaissance, объединённые автома тизированные системы разведки, свя зи и управления войсковых порядков) применительно к эксплуатации на борту бронетанковой техники и иных боевых машин военного назначения (см. рис. 3). В ходе испытаний было показано, в частности, что можно ожидать 25 лет него срока службы разъёмов без нару шения контактов. При этом сопоста вимую с платформойMicroTCA полосу пропускания внутренних коммуника ций и вычислительнуюмощность спо собны обеспечить лишь платформы форм фактора 6U в стандартах VME или CompactPCI, тогда как форм фак тор MicroTCA укладывается в габари ты 2U × 3(6)HP × 183,5 мм, что даже меньше, чем для систем формата 3U VME или Compact PCI. В своюочередь, системы VME актив но наращивают телекоммуникаци онные возможности. Переход воен ных на концепцию ведения боевых действий на основе коммуникацион ной инфраструктуры потребовал от обслуживающей оборонные приложе ния мирной организации соответству ющих действий. Кроме связи, военным сегодня необходима надёжная под держка аппаратуры на основе интел лектуальных датчиков, морских сона ров, радаров на основе фазированных решёток. Усложнение подобных при ложений цифровой обработки сигна лов в военной области привело к про екту VITA 17.2 – Serial FPDP Extension. Интерфейс Serial FPDP (ANSI/VITA 17.1) используется как высокопроиз водительный канал передачи данных в приложениях сбора и цифровой обра ботки сигналов (ЦОС) с датчиков, а его расширение позволит довести про пускную способность Serial FPDP до 10 Гбит/с. Кроме того, разработчики нового поколения 3U спецификаций VITA (VPX) и 2U/4U PICMG (AdvancedMC/ MicroTCA) ищут пути адаптации этих стандартов для рынков общепро мышленных приложений. Одним из подобных проектов является иници атива INCA (Industrial and Network Computing Architecture, компьютер ная архитектура для промышленных и сетевых приложений), которую предлагается развивать в рамках про цедур открытой стандартизации в ка честве «клона» платформы MicroTCA. Новая архитектура позволит упрос тить развёртывание систем класса MicroTCA за счёт снижения стоимос ти оборудования и упрощения про цесса проектирования, развёрты вания и эксплуатации конечных систем. Говоря о новых возможностях SWaP и SWaPP оптимизации модулей для построения встроенных систем, нельзя не отметить важный инстру мент этого процесса – новое поколе ние высокоинтегрированных процес сорных микросхем и наборов ИС, которые обеспечили возможности уплотнения и/или повышения рабо чих характеристик в модулях с не большими габаритами. При этом раз витие процессорных архитектур так же встраивается в процесс открытой стандартизации. Это в первую оче редь относится к архитектурам Power, ARM и MIPS. Н ОВЫЕ ПОДХОДЫ К СОЗДАНИЮ СТАНДАРТОВ НА РЫНКЕ SFFB Наиболее известными организаци ями, курирующими развитие стандар тов компактных модулей (SFFB), явля ются PC/104 Embedded Consortium, SFF SIG, XTX Consortium (Консорциум по модулямформата XTX), а также уже упомянутая ассоциация PICMG (COM модули). РЫНОК 12 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2011 Рис. 3. Платформа MicroTCA для военных применений Рис. 2. Модуль XPedite5170 форм фактора 3U VPX поддерживает интерфейсы x4 PCI Express или Serial RapidIO, x4 PCI Express, два порта SerDes Gigabit Ethernet © СТА-ПРЕСС