ЖУРНАЛ СТА 2/2015

Ограничение максимальной скоро- сти передачи данных наиболее распро- странённых систем AdvancedTCA зна- чением 25 Гбит/с обусловлено не только применением соответствующих кросс- плат. Обработка потоков данных, пере- даваемых с большой скоростью, требу- ет применения в процессорных платах высокопроизводительных чипсетов и многоядерных процессоров. А это вку- пе с использованием несущих плат Ad- vancedMC с установленными на них ме- зонинными модулями в количестве до 4 штук ведёт к увеличению мощности и тепловыделения систем ATCA. О ТВЕТ S CHROFF НА ТРЕБОВАНИЯ РЫНКА Компания Schroff одной из первых стала серийно выпускать кросс-платы AdvancedTCA с пропускной способ- ностью 40 Гбит/с, с четырьмя последо- вательными линиями 10 Гбит/с в рамках стандарта AdvancedTCA, практически удвоив производительность систем те- кущего поколения. Такие перемены в технологии повлекли за собой примене- ние высокоскоростных контроллеров Ethernet 10 Гбит/с в процессорных и других платах AdvancedTCA. Повышение пропускной способности кросс-платы при снижении её стоимости Скорость передачи данных в первых кросс-платах образца 2002 года (когда и был впервые введён стандарт ATCA) составляла 10 Гбит/с (4 линии по 3,125 Гбит/с с учётом кодирования 8/10 бит). Сейчас, как правило, приме- няются кросс-платы с пропускной спо- собностью 20 Гбит/с (4 линии по 6,25 Гбит/с с учётом кодирования) с перспективой быстрого перехода на кросс-платы 40 Гбит/с. Первые кросс-платы Schroff имели пропускную способность 10 Гбит/с (4 линии по 3,125 Гбит/с) и собирались на 38-слойной печатной плате. Ныне выпускаемые кросс-платы имеют лишь 22 слоя, при этом, несмотря на повы- шение скоростей передачи данных, в них по-прежнему применяются недо- рогие диэлектрики типа FR4. Более до- рогие материалы типа Nelco и им по- добных пока не требуются для серий- ных изделий, однако их можно приме- нять по требованию заказчика. Оценка целостности сигналов канала передачи данных проводится в лабора- торных условиях или во время эксплуа- тации с применением анализатора последовательных данных (SDA – Serial Data Analyzer). Для оценки удобно при- менять метод глаз-диаграммы (рис. 2). Для формирования глаз-диаграммы ис- пользуется периодическая структура последовательного сигнала. Для синхро- низации развёртки анализатора исполь- зуется синхросигнал, восстановленный из полезного сигнала, либо внешний синхросигнал. Получаемые осцилло- граммы волнового фронта наклады- ваются друг на друга с периодом одного отсчёта. Глаз-диаграмма получается в ре- зультате проведения измерений с накоп- лением, при этом по оси ординат откла- дывается амплитуда сигнала, по оси абс- цисс – время. Иными словами, глаз- диаграмма – это статистическая харак- теристика, позволяющая наглядно оце- нить влияние негативных факторов на форму сигнала в канале передачи дан- ных (рис. 3) и при необходимости при- нять меры по доработке изделий. Новые кросс-платы – теперь 100 Гбит/с В настоящее время концерн Pentair готовит под маркой Schroff новое поко- ление кросс-плат, поддерживающих пе- редачу данных со скоростью 100 Гбит/с. Недавно институтом IEEE был принят новый стандарт передачи данных 100 Гбит/с Ethernet IEEE802.3bj, кото- рый станет базовым при создании объ- единительных панелей ATCA по стан- дарту Ethernet. Стандарт определяет два метода передачи сигналов 100G Ether- net в объединительной панели: 100GBase-KP4 и 100GBase-KR4. Пер- вый для увеличения плотности сигнала использует 4-уровневую амплитудно- импульсную модуляцию на скорости примерно 13 Гбод, второй метод – ин- версный код без возвращения к нулю (NRZI – non-return-to-zero inverted), скорость порядка 25 Гбод. Наряду со стандартом PCIe 4.0 IEEE802.3bj в бли- жайшем будущем станет наиболее часто используемым стандартом передачи данных через кросс-платы. Поскольку AdvancedTCA – это мо- дульная система, прежде чем новое ре- шение по стандарту IEEE будет реали- зовано, предстоит решить ряд проблем. Стандарт IEEE802.3bj лишь определяет электрические параметры канала пере- дачи данных в целом, то есть связи меж- ду передатчиком и приёмником. Одна- ко в реальности канал состоит из двух плат, кросс-платы и разъёмов, соеди- няющих вместе эти элементы. Чтобы обеспечить полную совместимость меж- ду платами АТСА и кросс-платами раз- ных производителей компонентов плат- формы ATCA, комитету PICMG 3.1 по Ethernet потребуется рассматривать электрические параметры, определяе- мые стандартом IEEE802.3bj, такие как перекрёстные помехи и вносимые поте- ри, отдельно для кросс-плат (объедини- тельных панелей) и плат АТСА. Коми- тету также нужно будет определить про- цедуры верификации и проверки на ра- ОБ ЗОР / АППА РАТ НЫЕ С Р Е ДС Т В А 47 СТА 2/2015 www.cta.ru Рис. 2. Глаз-диаграмма сигнала объединительной платы Рис. 3. Проверка целостности сигналов готовой кросс-платы