ЖУРНАЛ «СТА» 4/2018

требуется одновременно поддержка и USB, и PCI Express. Кроме того, си- стемные процессорные платы можно встраивать в слоты для периферийных устройств, создавая таким образом мно- гопроцессорную систему без дополни- тельных расходов. Связь в данном слу- чае осуществляется с помощью интер- фейса Ethernet («звезда» или ячеистая топология). Физическая адресация, определяемая для стандарта VPX отдельной специфи- кацией OpenVPX, для CompactPCI Serial намного проще и удобней, поскольку использует те же механизмы автомати- ческой конфигурации, что и SATA, PCI Express и Ethernet, и совместима с таки- ми стандартами, как SFF-8485 для жёст- ких дисков, объединённых по техноло- гии RAID. Для обеспечения совместимости устройств разных производителей спе- цификация CompactPCI Serial предпи- сывает порядок расположения интер- фейсов в системном слоте, позволяя из- бежать разночтений, даже если не все они задействованы. На базе стандарта CompactPCI Serial реализуется широкий спектр приложе- ний, от простого промышленного ПК с интенсивным вводом/выводом и сбо- ром данных, до сложных компьютер- ных кластеров; можно предположить, что он получит ещё более широкое рас- пространение в мобильных и серверных приложениях. Возможность использо- вания при построении системы ком- мерческих компонентов делает стан- дарт одним из наиболее экономически выгодных, одновременно позволяя со- хранить оптимальные технические ха- рактеристики. Независимо от рынков CompactPCI Serial приходится ко двору везде, где требуются ЭВМ повышенной надёжности и где от оборудования за- висит обеспечение безопасности людей и окружающей среды. Стандарты VPX и OpenVPX, а также их предшественники VXS и VME имеют долгую историю применения в военных приложениях, требовавших соответ- ствия специфическим требованиям и разрабатывавшихся в тесном сотрудни- честве с конечными заказчиками. В авиационной и аэрокосмической про- мышленности, где границы между воен- ными и гражданскими приложениями являются достаточно условными, VPX также представлен весьма широко. Наи- большее распространение он получил в Северной Америке, Индии, Японии, Австралии, Франции и Италии. И ТАК , C OMPACT PCI S ERIAL ИЛИ VPX? Стандарт CompactPCI Serial долгое время находился в разработке, в то вре- мя как VPX начал покидать военную нишу и всё чаще применяется в граж- данских приложениях. Оба стандарта являются достойным выбором, по- скольку предлагают на данный момент исключительную надёжность. Однако потенциальные пользователи должны заблаговременно учитывать, реализа- ция каких системных функций им не- обходима и каков объём допустимых инвестиций. Существует довольно много про- мышленных и гражданских приложе- ний, для которых затраты на единовре- менное проектирование (NRE, Non- Recurring Engineering) полностью спе- циализированного устройства оказы- ваются слишком высокими, в то время как стоимость системы VPX – оправ- данной. В этом случае, однако, необхо- димо достаточное внимание уделить ознакомлению с нормами VITA 46, 48, 65-68 и всеми дополнительными специ- фикациями, в то время как описание CompactPCI Serial состоит только из ба- зовой спецификации объёмом прибли- зительно 128 страниц. Уже на уровне платы из-за сложности разъёма VPX затраты на этот стандарт будут выше. Тем не менее он не имеет преиму- ществ в скорости, безопасности или на- дёжности по сравнению с разъёмом CompactPCI Serial и обеспечивает пере- дачу меньшего количества сигналов. С другой стороны, CompactPCI Serial не поддерживает специализированные со- единения, такие как Serial RapidIO или Aurora, но, по крайней мере, обеспечи- вает полный набор последовательных интерфейсов, как в любом ПК. Суще- ствующие процессоры x86 поддержи- вают весь диапазон интерфейсов: PCI Express, Ethernet, USB и SATA, но не SRIO, поддержка которого ограничена отдельными версиями PowerPC и DSP. Концентраторы контроллеров управле- ния, коммутаторы, мосты и т.д. не толь- ко усложняют систему, но и увеличи- вают её стоимость. Какой бы благой цели эти устройства ни служили, CompactPCI Serial позволяет обойтись без них даже в сложных, объединяю- щих большое количество ЭВМ сетях. Также для CompactPCI Serial не требу- ется дополнительных расходов на адап- тацию программного обеспечения. Большое количество возможностей, предлагаемое системами VPX при их настройке, часто вызывает проблемы с совместимостью, которые пытается ре- шить спецификация OpenVPX. Вместе с тем множество вариантов и опций де- лает почти невозможным прямую заме- ну плат разных производителей один в один. Кроме того, в подавляющем боль- шинстве приложений используются не стандартные, а специализированные объединительные платы. Напротив, благодаря жёстко фикси- рованному назначению контактов стан- дарта CompactPCI Serial большинст- во приложений, простых или слож- ных, могут быть реализованы с помо- щью стандартных плат (включая объ- единительные) с небольшими или же полностью отсутствующими затратами на NRE. Зачастую в гражданских приложе- ниях, например в самолётах, поездах, автобусах, требуется применение без- вентиляторных решений, обладающих, тем не менее, эффективным охлаж- дением. Стандарт CompactPCI Serial предусматривает специальные тепло- проводящие кожухи для плат и соответ- ствующую инфраструктуру для кондук- тивного охлаждения систем. То есть су- ществующие сборки CompactPCI Serial не нуждаются в повторном проекти- ровании для адаптации системы к ус- ловиям кондуктивного охлаждения, обычно влекущем за собой уменьшение доступного пространства на печатной плате. Заключительный фактор, определяю- щий объём затрат, – это блок питания. Работающие с тремя значениями на- пряжения системы VPX (5/12/48 В) нуждаются в более сложных и дорогих блоках питания по сравнению со стан- дартом CompactPCI Serial, где пред- усмотрено единственное напряжение 12 В, а источник питания может быть собран на основе коммерческой компо- нентной базы. Итак, и VPX, и CompactPCI Serial – два безусловно сильных стандарта, у которых много общего, но в то же время это два отдельных мира. Слож- ность и затраты на реализацию – вот что их разделяет. Подходящее для военных применений оборудование не обязательно должно соответство- вать критериям экономической эффек- тивности; стандарт CompactPCI Serial также недёшев, но главным его плю- сом является соотношение цены и качества – первостепенный фактор для любых промышленных прило- жений. ● ОБ ЗОР / В С Т РАИВ А ЕМЫЕ СИС Т ЕМЫ СТА 4/2018 20 www.cta.ru