ЖУРНАЛ СТА 1/2012

дуль и физические размеры плат не позволяют разместить на них мощные процессорные ядра, используемые в со- временных серверных приложениях. Решения на базе ATCA имеют пре- имущества относительно VME и Com- pactPCI, так как предоставляют воз- можность использования серверных процессоров, и относительно стоечных серверов, так как предлагают высокую модульность и конфигурируемость с двукратным преимуществом по ком- пактности исполнения. Покажем природу этих преиму- ществ, а прежде всего более детально рассмотрим основные особенности АТСА. О СНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПЛАТФОРМЫ АТСА Advanced Telecommunication Compu- ting Architecture (ATCA) – это открытая аппаратная платформа, разработанная для создания на её основе оборудования для систем высокой работоспособности и чётко документированная соответ- ствующей серией спецификаций меж- дународного консорциума компаний PICMG ® . Спецификации ATCA определяют: ● механическую конструкцию и разме- ры как системы, так и модулей; ● электрические интерфейсы, включая коммутируемую инфраструктуру об- мена данными между модулями си- стемы и транспортные протоколы; ● систему управления как элементами шасси (вентиляторы, блоки питания), так и модулями полезной нагрузки, включающую удалённый контроль и перезагрузку системного ПО. Ключевым элементом технологии ATCA является высокая пропускная способность интерконнектов обмена данными между модулями системы, обеспечивающая в настоящее время пересылку информации на скорости до 40 Гбит/с. При этом архитектура меж- модульного интерконнекта позволяет установить полную сеть с одновремен- ным взаимодействием любых модулей друг с другом без потери скорости внутри шасси либо использовать встроенные коммутаторы. Специфи- кация АТСА поддерживает различные типы интерконнектов, однако на прак- тике распространение получил только один – Ethernet, который реализован в виде 1-, 10- и 40-гигабитных каналов обмена информацией между модулями и соответствующими встраиваемыми коммутаторами. Обязательным условием стандарта ATCA является наличие, как минимум, двух дублированных интерконнектов: базового, предназначенного для обме- на данными в процессе выполнения задачи, и общего пользования, предна- значенного для постановки задачи и получения результата. На практике это представлено в виде двух каналов 10/40 Gigabit Ethernet и двух каналов 1 Gigabit Ethernet, реализованных на каждом модуле ATCA. ATCA- ШАССИ И КОМПОНОВКА СИСТЕМЫ ATCA-шасси в основе своей исполь- зуют те же принципы компоновки, что VME и СompactPCI: жёсткое металли- ческое основание, пассивная кросс- панель, объединяющая модули между собой, основные модули-«лезвия», устанавливаемые спереди, и модули расширения для тыльного ввода-выво- да, устанавливаемые сзади (рис. 1). АТСА-шасси выпускаются для уста- новки в стандартную 19" или 600 мм стойку и подразделяются на горизон- тальные (для горизонтального распо- ложения модулей-«лезвий») и верти- кальные. Ёмкости шасси при горизон- тальном исполнении, как правило, лежат в пределах от 2 до 6 модулей по- лезной нагрузки, в то время как верти- кальные шасси высотой 13U способны вместить от 14 до 16 модулей-«лезвий» полезной нагрузки (рис. 2). Высокая работоспособность является ключевой характеристикой ATCA и означает гарантированное обеспечение «горячей» замены охлаждающих венти- ляторов, блоков питания, блоков ин- теллектуального управления шасси и модулей-«лезвий» полезной нагрузки в зависимости от конфигурации системы. ATCA- МОДУЛИ ПОЛЕЗНОЙ НАГРУЗКИ С точки зрения процессорной мощ- ности платформа АТСА ограничена 350 Вт максимальной тепловой нагруз- кой на модуль-«лезвие» при воздуш- ном охлаждении шасси в полной ком- поновке. Это в 5 раза больше, чем для систем 6U CompactPCI или VME, ти- повые значения мощности которых не превышают 70 Вт при воздушном охла- ждении. В то же время размер платы ATCA 280 × 322,25 мм позволяет разме- стить несколько многоядерных про- цессоров с большим объёмом высоко- скоростной динамической памяти и необходимой периферии. Например, на модулях ATCA-7365 (рис. 3), про- изводимых компанией Emerson, могут быть установлены два 6-ядерных про- ОБ ЗОР / В С Т РАИВ А ЕМЫЕ СИС Т ЕМЫ 15 СТА 1/2012 www.cta.ru Рис. 1. Габаритные размеры и расположение общих конструктивных элементов на модуле-«лезвии» ATCA и модуле тыльного ввода-вывода Рис. 2. Шасси ATCA компании Emerson на 2 горизонтальных ( а ) и 14 вертикальных ( б ) модулей-«лезвий» полезной нагрузки Винт крепления Центрирующие и направляющие элементы Центрирующие и направляющие элементы Разъёмы зоны 3 для прямого подключения модулей тыльного ввода-вывода Разъём зоны 2 для обеспечения межмодульной передачи данных Разъём зоны 1 для обеспечения питания Центральный процессор Динамическая память Упрочнённые металлические ручки для съёма/установки, совмещённые с ключом «горячей» замены 280 Передняя панель Место для установки модуля AMC Индикация и коммутационный разъём Пассивная кросс-плата 322,25 а б © СТА-ПРЕСС