ВПХ
VPX , также известный как VITA 46 , представляет собой набор стандартов для соединения компонентов компьютера (известных как компьютерная шина ), обычно используемых оборонными подрядчиками . Некоторые из них являются стандартами ANSI , например ANSI/VITA 46.0–2019. VPX предоставляет системам на базе VMEbus поддержку коммутируемых фабрик через новый высокоскоростной разъем. Разработанный рабочей группой VMEbus International Trade Association (VITA) начиная с 2003 года, он был впервые продемонстрирован в 2004 году и стал стандартом ANSI в 2007 году. [1]
История
[ редактировать ]VPX был предназначен для устранения недостатков масштабируемости и производительности технологии мостового соединения шины с обеих сторон. Целью было включить новые, более быстрые стандарты VMEbus и новые поколения стандартов шины PCI.
Рабочая группа VMEbus International Trade Association (VITA), образованная в марте 2003 года, состояла из таких компаний, как ADLINK , Boeing , Curtiss-Wright , Elma Electronic , GE Intelligent Platforms , Kontron , Mercury Computer Systems и Northrop Grumman , она была разработана с учетом оборонных приложений, с расширенным стандартом модулей, который обеспечивает приложениям и платформам превосходную производительность. VPX сохранил форм-фактор VME Eurocard , который основан на количестве, кратном трем стойкам : 3U означает три стойки, а 6U - шесть стоек. Он поддерживал мезонинные карты PCI (PMC) и мезонины XMC (PMC с высокоскоростным последовательным межсетевым соединением) и сохранял максимально возможную совместимость с VMEbus.
Новые поколения встраиваемых систем отражают растущее значение высокоскоростных последовательных коммутируемых межсетевых соединений, таких как PCI Express , RapidIO , Infiniband и 10 Gigabit Ethernet . Эти технологии заменяют традиционные архитектуры шин параллельной связи для локальной связи, поскольку они предлагают значительно большие возможности. Технология коммутируемых фабрик поддерживает реализацию многопроцессорных систем, которым требуется максимально быстрая связь между несколькими процессорами, например цифровой обработки сигналов приложения . VPX предоставляет существующим пользователям VMEbus доступ к этим коммутируемым фабрикам.
Технология VPX была представлена на выставке Международной торговой ассоциации VMEbus (VITA) в 2004 году компанией American Logic Machines USA. [2] Продукты были анонсированы еще в 2006 году. [3] [4]
Спецификация
[ редактировать ]Технологии в VPX включают:
- Форматы 3U и 6U.
- Новый 7-рядный высокоскоростной разъем со скоростью до 6,25 Гбит/с.
- Выбор высокоскоростных серийных тканей
- Мезонины PMC, FMC (VITA 57) и XMC (VITA 42)
- Гибридные объединительные платы для размещения плат VME64, VME320 VXS и VPX.
- VPX - автобусные мосты
Стандарт VPX обновлялся в 2013 и 2019 годах. [5]
Как и другие подобные стандарты, VPX включает в себя «базовую» спецификацию, определяющую основные механические и электрические элементы VPX, а также ряд спецификаций «точечного уровня», одна или несколько из которых должны быть реализованы для создания функционального модуль. Технические характеристики и их статус [ когда? ] являются:
| Заголовок | Статус | |
|---|---|---|
| ЖИЗНЬ 46.0 | Базовый стандарт VPX | ANSI ратифицировал |
| ЖИЗНЬ 46.1 | Отображение сигналов VMEbus на VPX | ANSI ратифицировал |
| ЖИЗНЬ 46.3 | Последовательный порт RapidIO на разъеме Fabric VPX | ANSI ратифицировал |
| ЖИЗНЬ 46.4 | PCI Express® на разъеме матрицы VPX | ANSI ратифицировал |
| ЖИЗНЬ 46,6 | Плоскость управления Gigabit Ethernet на VPX | ANSI ратифицировал |
| ЖИЗНЬ 46,7 | Ethernet на разъеме Fabric VPX | ANSI ратифицировал |
| ЖИЗНЬ 46,9 | Отображение сигналов задней панели ввода-вывода PMC/XMC на модулях VPX 3U и 6U в стандартной комплектации | ANSI ратифицировал |
| ЖИЗНЬ 46.10 | Задний переходной модуль для VPX | ANSI ратифицировал |
| ЖИЗНЬ 46.11 | Управление системой на VPX | ANSI ратифицировал |
| ЖИЗНЬ 46.12 | Оптоволоконный интерфейс на VPX | Теперь ВИТА 66 |
| ЖИЗНЬ 46.13 | Fibre Channel на VPX | Планируется |
| ЖИЗНЬ 46.20 | Определение слота коммутатора на VPX | Черновик |
| ЖИЗНЬ 46.21 | Топологии распределенной коммутации | Черновик |
Разъем
[ редактировать ]Самым большим отличием между оригинальными платами VMEbus и платами VPX является новый разъем, разработанный Tyco Electronics и известный как MultiGig RT2, который использовался в VXS. [6] С тех пор компания Amphenol Aerospace разработала линейку разъемов RVPX, обеспечивающих скорость до 32 Гбит/с. [7] Платы VPX нельзя использовать в стандартном шасси VMEbus, хотя стандартом VPX предусмотрено использование гибридных шасси. Плата VPX высотой 6U оснащена шестью 16-колоночными 7-рядными разъемами RT2/RVPX и одним 8-колоночным 7-рядным разъемом RT2/RVPX, а плата 3U имеет два 16-колонных 7-рядных разъема RT2/RVPX и один 8-колоночный разъем. 7-рядный разъем RT2/RVPX.
Также новинкой для плат VPX являются блоки выравнивания/замковки, которые спроектированы так, чтобы быть достаточно прочными, чтобы предотвратить заедание контактов. Блоки также обеспечивают ввод карт и защитное заземление. Плата высотой 6U имеет три таких ключевых блока, а плата высотой 3U — два.
Разъем MultiGig RT2 специально разработан для обеспечения высокой производительности. Это достигается за счет 7-рядной 16-контактной пластины (платы могут быть силовыми, дифференциальными сигнальными или несимметричными), которая обеспечивает строго контролируемый импеданс, минимальные вносимые потери и менее 3% перекрестных помех при скорости передачи данных до 6,25 Гбит/с. Новый разъем позволяет плате VPX высотой 6U иметь в общей сложности 707 несиловых электрических контактов и 464 сигнальных контакта. Последние можно использовать как:
- 64 сигнала реализованы в виде 32 высокоскоростных дифференциальных пар для базовой структуры
- 104 сигнала VME64
- 268 для пользовательского ввода-вывода, включая 128 высокоскоростных дифференциальных пар (всего 160 высокоскоростных дифференциальных пар)
- 28 для системных утилит или запасных частей
Соединитель спроектирован таким образом, чтобы можно было использовать стандартный стержень жесткости и PMC стандартной длины.
Мощность и надежность
[ редактировать ]Раздел VITA 62 стандарта VPX обеспечивает большую гибкость в максимизации мощности системы по сравнению со старыми стандартами VMEbus . «Когда общие контакты используются с несколькими источниками питания, реальных ограничений на достижимые уровни мощности нет», — утверждает Патрик Шоу, председатель VITA 62. [8]
Удаление лишнего тепла всегда является одной из основных задач, связанных с электроснабжением системы. Спецификация VPX высотой 6U предусматривает охлаждение компьютера через кожух с кондуктивным охлаждением, соответствующий стандарту IEEE IEEE-1101.2, который совместим с существующими корпусами. Также предусмотрена возможность воздушного охлаждения в версии форм-фактора IEEE 1101.1/10. Для более строгих требований к охлаждению стандарт REDI (Ruggedized Enhanced Design Implementation – ранее известный как VITA 48) описывает, как реализовать методы компоновки для лучшей поддержки методологий охлаждения в конкретных форм-факторах. Это обеспечивает спецификацию не только для металлических крышек ESD на двух сторонах плат VPX, но также для реализаций принудительного воздушного, кондуктивного и жидкостного охлаждения. REDI также занимается распылительным охлаждением. Чтобы обеспечить большее рассеивание мощности и тепла, REDI включает в себя положения об увеличении расстояния между платами и увеличенной толщине платы.
Продукты и OpenVPX
[ редактировать ]Производители [ ВОЗ? ] анонсировала продукты на базе стандарта VPX в форм-факторах 3U и 6U. К ним относятся одноплатные компьютеры (на базе архитектур Intel и PowerPC ), мультипроцессоры, графические процессоры, модули обработки на основе FPGA, устройства хранения данных, коммутаторы и полные интегрированные подсистемы, которые начали появляться примерно в 2007 году. [9] [10]
Рабочая группа OpenVPX была сформирована в январе 2009 года для разработки спецификации системного уровня, направленной на улучшение совместимости VPX. Спустя три года после того, как большинство продуктов VPX были названы «стандартными», все компоненты по-прежнему должны были поставляться из одного источника. [11] Министерство обороны США , в частности, потребовало улучшить совместимость деталей разных производителей. [12] В октябре 2009 года спецификация была представлена как VITA 65, и продукция была продемонстрирована на конференции Milcom 2009. [13] В декабре 2009 года 28 компаний-членов сформировали альянс для сбыта своей продукции. [14]
Спецификация системы OpenVPX описывает детали технической реализации для модулей полезной нагрузки и коммутации VPX высотой 3U и 6U, топологий объединительных плат и продуктов шасси, а также содержит рекомендации по созданию совместимых вычислительных и коммуникационных систем. OpenVPX был развитием и дополнением VPX. Спецификация системы OpenVPX была ратифицирована ANSI в июне 2010 года. К 2011 году он считался заменой старых форм VMEbus. [15] SOSA стремится гарантировать совместимость оборудования разных производителей, соответствующего стандарту VPX. [16] [17]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Вычислительный стандарт встраиваемых систем VITA VPX получил ратификацию ANSI» . Пресс-релиз . 5 ноября 2007 года. Архивировано из оригинала 4 мая 2012 года . Проверено 3 ноября 2021 г.
- ^ Газ Салихуэ (20 января 2004 г.). «American Logic Machines представляет: Genesis VPX» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 24 марта 2006 г. Проверено 6 ноября 2021 г.
- ^ Крис А. Куифо (23 января 2006 г.). «Сюрпризы от инсайдерской технической конференции Bus & Board; правила Fabrics и RoHS» . Военные встраиваемые системы . Проверено 3 ноября 2021 г.
- ^ Уильям Г. Вонг (25 января 2007 г.). «Кертисс-Райт готов к работе с VPX» . Электронный дизайн . Проверено 6 ноября 2021 г.
- ^ «ANSI и VITA ратифицируют базовый стандарт ANSI/VITA 46.0-2019 VPX» . Пресс-релиз . 2 октября 2018 г. Проверено 3 ноября 2021 г.
- ^ Джастин Молл (5 апреля 2016 г.). «В чем разница между VME и VPX?» . Электронный дизайн . Проверено 6 ноября 2021 г.
- ^ «R-VPX Evolution 2.0 | Продукты | Amphenol Aerospace» . www.amphenol-aerospace.com . Проверено 3 декабря 2021 г.
- ^ Шоу, Патрик. «VITA 62 приносит в VPX источники питания COTS» . ВИТА Технологии . Проверено 7 февраля 2022 г.
- ^ «Оборонные предприятия демонстрируют новейшие системы на базе VPX» . Еженедельник электроники . Проверено 30 октября 2023 г.
- ^ Уильям Г. Вонг (18 января 2007 г.). «EiED Online: Все на борту выставки автобусов и бортов 2007» . Электронный дизайн . Проверено 6 ноября 2021 г.
- ^ Крис А. Чуфо (20 октября 2009 г.). «Дополнительно! OpenVPX переходит от конфликта к сотрудничеству» . Блог VITA Technologies . Проверено 3 ноября 2021 г.
- ^ «Отраслевая рабочая группа OpenVPX: обзор» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 9 июня 2011 года . Проверено 3 ноября 2021 г.
- ^ Кэтлин Хики (20 октября 2009 г.). «Живая система OpenVPX представлена в Milcom» . Защитные системы . Проверено 3 ноября 2021 г.
- ^ «Члены VITA создают маркетинговый альянс VPX» . Пресс-релиз . 10 декабря 2009 года. Архивировано из оригинала 7 сентября 2010 года . Проверено 3 ноября 2021 г.
- ^ Брайан Робертс (март 2011 г.). «Опередление VME: OpenVPX выводит технологии на передний план» . УМЭ и критические системы . Архивировано из оригинала 13 апреля 2011 года . Проверено 3 ноября 2021 г.
- ^ https://www.militaryaerospace.com/computers/article/16722036/open-systems-standards-like-sosa-could-promote-genuine-embedded-computing-interoperability
- ^ https://www.militaryaerospace.com/computers/article/14213476/sosa-open-systems-standards-embedded-computing
