ЖУРНАЛ «СТА» №2/2008

ОБ ЗОР / АППА РАТ НЫЕ С Р Е ДС Т В А 14 более широкой полосой пропускания. Каждый такой канал (lane) обеспечи вает скорость передачи 2,5 Гбит/с, а 32 канала в группе увеличивают ско рость передачи до 16 Гбайт/с в двух на правлениях. Возможные конфигура ции группировки проводных каналов lane – х1, х4, х8, х16 (полоса частот пропорциональна числу каналов). По казательно, что чипсет для PCI X, на пример, требует 127 контактов для сиг налов на многослойной плате, а слот х4 PCIe обеспечивает в 2 раза большую полосу, используя всего 15 сигнальных контактов. Интерфейс PCIe позволяет заменить традиционную параллельную магист раль последовательным каналом со значительно большей полосой частот (2,5 Гбит/с). Соединители PCI и PCIe несовместимы, однако благодаря схеме перехода на многих устройствах уста навливают оба интерфейсных разъёма. Спецификация PCIe допускает уста новку большего числа соединителей на плате. Применение PCIe открывает новые возможности создания систем реального времени на всех уровнях. В единой системе допускается одновре менное использование узлов на основе PCI и на основе PCIe. Программы, на писанные для PCI, могут успешно ис пользоваться в таких гибридных систе мах. Фактически PCIe – это следующее поколение интерфейса компьютерной периферии, разработанное для удовле творения растущих требований к про изводительности и скорости связи бы стродействующих систем. Интерфейс PCIe полностью заменяет традицион ные параллельные шины PCI на новую коммутируемую среду, в которой все устройства соединяются между собой и с процессором по методу «точка точка». Физический уровень связи PCIe про зрачен для более высокого прикладно го уровня программирования. Конфи гурация устройств с интерфейсом PCIe и его программирование не отличают ся от традиционных систем PCI. Фак тически ОС может быть загружена без модификации архитектурных особен ностей, при этом она способна обнару жить все подключённые устройства PCIe и распределить все ресурсы памя ти, ввода вывода и прерываний. Спецификация PICMG 1.3 для PCIe определяет стандартизацию интерфей са нового поколения модульных сис тем для реализации возможности при менения как существующих 32 разряд ных процессоров с интерфейсом cPCI для периферии, так и новых 64 разряд ных процессоров в гибридных структу рах. Следовательно, существующие системные компоненты и модули мо гут быть установлены вместе с новыми, позволяя сохранить инвестиции в прежние системы, создаваемые и при обретаемые в течение 10 лет. Использование шины PCIe в одно платных компьютерных модулях COM (Computer On Module) определяется спецификацией COM Express. Приме ры соответствующих изделий пред ставлены на рис. 1 и 2, а также описаны во врезке. В 2007 году была выпущена специ фикация PCI Express 2.0, определяю щая максимальную пропускную спо собность lane 5 Гбит/с и сохранение совместимости с PCIe. А к 2009 году должна быть утверждена специфика ция PCI Express 3.0 с пропускной спо собностью lane 8 Гбит/с. Компактные модульные системы CompactPCI Express Компактный вариант нового сопря жения CompactPCI Express (cPCIe) обеспечил возможность создания сис тем с 4 16 lane (проводными канала ми) на один интерфейсный канал для достижения полосы пропускания 4 Гбайт/c. Каждый канал lane является полностью двунаправленным, то есть позволяющим одновременно произво дить приём и передачу данных, за счёт чего его полоса пропускания расширя ется с 250 до 500 Мбайт/с. Более высо кие значения скорости передачи дан ных в системах cPCIe достигаются раз личными вариантами группирования каналов. Например, вариант «2х4 lane» соответствует двум независимым кана лам cPCIe с четырьмя проводными ка налами lane в каждом. При группиро вании каналов возможны различные варианты, но надо учитывать, что тут действуют свои правила и ограниче ния. Например, разрешается комби нировать каналы с разным числом lane, устанавливается минимально до пустимое количество каналов. Если периферийный модуль cPCIe не может администрировать все доступные ка налы lane системного модуля, то неис пользуемые каналы автоматически де зактивируются во время инсталляции. Интерфейс cPCIe предназначен в первую очередь для ПК, SBC и серве ров. Он основан на последовательной передаче сигналов по конвейерному методу связи типа «точка точка», при этом от PCI сохранены сигнализация и технология программирования. От дельные узлы соединяют коммутатора ми, чтобы компоненты системы не раз деляли одну общую полосу частот. Та СТА 2/2008 www.cta.ru П РИМЕРЫ НОВЫХ МОДУЛЕЙ СПЕЦИФИКАЦИИ COM E XPRESS Признанным лидером в производстве одноплатных модулей типа COMи SOM является компания Advantech. В этой части её продукции различают 3 группы изделий: SOM 144 – компактные модули SOM на базе процессоров AMDGeode Castle; SOM ETX –модули формата ETX с производительностью вплоть до PentiumM; COM Express – компьютерные модули с интерфейсами PCI Express, SATA, SDVO. Последними разработками компании Advantech в области компактных ком пьютерных модулей для встраиваемых систем являются модули SOM 5780 и SOM 5782 спецификации COM Express. Их габаритные размеры составляют всего 95 × 125 мм. Модули ориентированы на новые быстрые системные интер фейсы коммутируемой связи типа PCI Express и предназначены для примене ний, требующих высокой производительности. Приведём основные характеристики модулей. SOM 5780: процессор Intel Pentium ® M или Celeron ® M; чипсет Intel 915GM GMCH/ICH6 M; сторожевой таймер; ОЗУ DDR2 до 1 Гбайт (1 × SODIMM); поддержка ЭЛТ и ЖК мониторов с разрешением до 2048 × 1536; порты 1 × EIDE (UDMA100), 2 × SATA, 8 × USB 2.0; Ethernet 100Base T; расширение PCI Express, PCI/LPC. SOM 5782: процессор Intel Core™ 2 Duo/Solo/Celeron ® M; чипсет Intel 945GM; сторожевой таймер; ОЗУ DDR2 SDRAM до 2 Гбайт (1 × SODIMM); интегриро ванная видеосистема GMA950 с поддержкой ЭЛТ мониторов и плоских пане лей TFT (двухканальный интерфейс LVDS, разрешение UXGA); аудиосистема АС’97; порты 1 × IDE, 2 × SATA, 8 × USB 2.0; Ethernet 10/100Base T; расширение PCI Express, PCI.