嵌入式计算系统进入CompactPCI串行高性能(一)

CompactPCI已经为许多行业服务了,但现在是考虑CompactPCI Serial为当今高速应用的时候了。

近二十年来,CompactPCI一直是非常成功的架构。 与PCI总线一起使用,由于其高可靠性,热插拔,监控和冗余功能,因此已被用于电信和数据通信应用。 PICMG架构也是工业自动化,军事,医疗,测试和测量等众多行业的主要业务。 CompactPCI甚至目前位于另一个星球上:它是火星车上的通信/控制系统。 这个任务预计只有三个月,但是精心设计和耐用的流浪者仍然在红色星球上飞驰,在火星到达13多年之后提供了宝贵的数据。 在今天的应用中,CompactPCI仍然受到其可靠性和一致性的青睐,在日本等地尤其受到青睐。 但是今天,许多设计师正在转向CompactPCI Serial,以提供下一代带宽和支持。

CompactPCI vs. CompactPCI Serial

CompactPCI是一种基于总线的体系结构,通过单一路径传输数据。 CompactPCI Serial采用新的AirMax串行连接器进行差分对路由。 可以认为架构应该称为“CompactPCIe Serial”,但也可以使用其他串行架构,如以太网。 星型,双星和网状网络配置比总线架构具有更高的可靠性,串行连接器的数据速率可以高得多。 CompactPCI的最大数据速率为622Mb / s,而CompactPCI Serial可支持PCIe Gen 3通道,四对万兆以太网(GbE),每通道40G速度等。 (有关架构的性能比较图,请参见图1)CompactPCI串行背板提供PCIe Gen 1,2和3; USB 2.0和3.0; SATA 1,2,3; 和10GbE(Base-TX)同时到每个插槽。 它们的引脚对于这些总线中的每一个都具有专用引脚,所以它们都可以同时运行。

CPCI-table.gif

图1:CompactPCI串行地址当今的高性能串行结构速度,以及所有类型应用的可靠性。 该图表与传统的基于CompactPCI总线的架构进行了比较。

坚固耐用

CompactPCI在20世纪90年代后期开始在许多军事应用中使用,并且是空气和传导冷却实施的首选。 它被用于良性的地面通信系统,以及飞机,海军舰艇和地面车辆中的坚固系统。 用于传导冷却的楔形蛤壳提供进一步的稳定性,并且模块满足MIL规格,如MIL-STD-810和-901D,用于冲击和振动水平。

CompactPCI的一个小缺点是,雄性引脚位于背板上,这样可能会无意中撞击背板并导致引脚弯曲。 因此,CompactPCI Serial系列中的AirMaxVS®连接器采用晶圆方式,可保护阳性和阴性两侧提供更高的可靠性。 (关于CompactPCI中的2mm HM背板连接器的特写图,请参见图2a,CompactPCI Serial中的AirMax VS连接器的图2b)。

CPCI_FIg2.gif

 
图2:CompactPCI的2mm HM连接器(Pixus Technologies提供的背板照片)使用针脚和插座方式。 CompactPCI Serial(底板照片由Schroff提供)的晶圆样式增加了机械保护和更高的性能。

大量的传导冷却板正在坚固的应用中使用,特别是铁路。 CompactPCI串行板供应商包括MEN Micro,EKF,凌华科技和控创。背板/底盘厂商包括Pixus Technologies,Schroff,ELMA,Hartmann等。

未完待续。。。。。。

【摘自Bishop杂志,作者:Justin Moll,August 29, 2017】
 

0 个评论

要回复文章请先登录注册