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CompactPCI Serial

Digital-KompenDium // CompaCtpCI SerIal direkt an die Backplane und müssen nicht über die Trägerkarte geroutet werden. Ein weiterer Vorteil von Mezzaninen ist die Flexibilität bei der Anzahl der Kanäle. Die Bedürfnisse können hier je nach Anwendungsfall stark variieren. Dennoch kann man immer eine Standard-CPU-Karte nutzen. Zum Aufbau eines vollständig vermaschten Netzes für alle neun Steckkarten wäre je ein Mezzanin mit den maximalen acht Kanälen nötig, um jeweils unabhängig mit jeder anderen Karte kommunizieren zu können. Genügt für einfachere Multiprocessing-Systeme auch eine Sternarchitektur, wird das gleiche Mezzanin-Modul verwendet – in diesem Fall nur einmal aufgesteckt auf der System-Slot-CPU. Ethernet an der Front mit Peripheriekarten Eine Möglichkeit für die Nutzung von Ethernet an der Front stellen CompactPCISerial Peripheriekarten dar. Diese lassen sich nicht nur in reinen CompactPCI-Serial- Systemen betreiben, sondern sorgen auch in Hybridsystemen mit einem System-Slot gemäß CompactPCI PlusIO für eine schnelle Verbindung. (Mehr zu Hybridsystemen finden Sie im Kapitel Hybridsysteme.) Die Verwendung von speziellen Peripheriekarten hat viele Vorteile für besondere Anforderungen: „ hohe Datenraten, „ besondere Konfigurationsoptionen, z.B. gleichzeitiger Betrieb aller Kanäle oder wahlweise zwei redundante Kanalpaare, „ Verwendung von Glasfaser-Anschlüssen (z.B. 1000BASE-SX), „ Ausstattung für raue Umgebungen, z.B. für –40 bis +85 °C Betriebstemperatur, „ Ausstattung für Marktanforderungen, z.B. mit M12- anstelle von RJ45-Steckverbindern für Bahnanwendungen. Ethernet-Schnittstellenkarten erweitern als Peripherie-Boards die Anzahl der verfügbaren Bild 6: 19“-System mit sechs Grafikkarten zur Ansteuerung von 28 Bildschirmen Ports der System-Slot-CPU nach außen auf einem separaten Slot. Die Verbindung erfolgt über PCI Express auf dem Stecker P1. Weitere Möglichkeiten bieten Switch-Karten. Mit einem Ethernet-Switch im System-Slot lassen sich – über den Stecker P6 – beispielsweise Multicomputer mit CPU-Karten in den Peripherie-Slots aufbauen. Ein Switch im Peripherie-Slot bringt dagegen die typischen Eigenschaften für die Vernetzung externer Geräte mit – ohne Software-Aufwand. PCI Express für hohe Bandbreite Im Gegensatz zu anderen seriellen Interconnects wie beispielsweise SATA und USB 3.0 beschränkt man sich bei PCI Express nicht auf eine einzige Lane (ein differenzielles Empfangs- und Sendeleitungspaar), sondern nutzt bis zu 8 dieser Lanes parallel (PCI Express x8). Damit ist PCI Express prädestiniert für hohe Bandbreiten. Auch im CompactPCI-Serial- System kommt es dort zum Einsatz, wo viele Daten übermittelt werden, vor allem für die Kommunikation zwischen CPU-Karte und leistungsfähigen Peripheriekarten über die Backplane. Theoretisch sind basierend auf PCI Express 3.0 Datenraten von 8 GT/s pro Lane und Richtung zwischen Boards und insgesamt über 80 GB/s (bidirektional) im System möglich. Ein modularer Rechner soll ähnlich wie ein klassischer PC auch Bildschirme ansteuern können. Viele Chipsätze haben heute bereits den Grafik-Controller integriert. In der Regel teilen sich bei dieser Architektur CPU und Grafikeinheit den gemeinsamen Hauptspeicher. Für geringe bis mittlere Anforderungen, vor allem im 2-D-Bereich, kann man so günstige und gute Lösungen erzielen. Steuert man allerdings Bildschirme mit sehr hoher Auflösung an, so reduziert die Bandbreite dieses gemeinsam genutzten Speichers die Leistung sowohl der CPU als auch der Grafik-Einheit. Möchte man gar mehrere Bildschirme mit verschiedenen, hochauflösenden Bildinhalten gleichzeitig


CompactPCI Serial
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