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CompactPCI Serial

26 Digital-KompenDium // CompaCtpCI SerIal Bild 3: CompactPCI Serial in 6 HE, erweitert um Stecker P0 ELEKTRONIKPRAXIS Kompendium CompactpCI Serial November 2013 Die neuen AirMax-Steckverbinder von CompactPCI Serial haben keine speziellen Stromversorgungspins. Zur Spannungszuführung werden Standard-Stecker genutzt, die zur Signalübertragung geeignet sind. Pro Pin kann der Stecker bei 85 °C mit einer Stromlast von 1 A belastet werden. Durch die Konstruktion des Steckverbinders stehen die Kontakte einzeln, ohne eine thermische Kopplung. Wird eine Kontaktverbindung wärmer als eine andere, so erhöht sich der Innenwiderstand und der Strom sucht sich den Weg über kühlere Kontakte. Dies garantiert eine gleichmäßige Belastung aller Kontakte. Der für P0 gewählte Steckertyp ist identisch zu P1. Er hat demnach 72 Kontakte und könnte bis zu 24 differentielle Signale verbinden. Seine Pins verstärken die 12-V-Versorgung, aber auch die 5-V-Standy-Versorgung. Insgesamt darf nun ein 6-HE-Board bis zu 25 W Leistung aus den 5 V Standby entnehmen – ebenfalls ein Zugeständnis an Server-Chipsätze. Ganz neu eingeführt wurden zwei redundante, isolierte 48-V-Stromversorgungen. Sie sollen verschiedene Telekom Standards, aber gerade auch Lösungen wie Power-over-Ethernet (PoE) unterstützen. Eine 6-HE-Karte kann knapp 100 W über die Busplatine bereitstellen. Auf die thermische Bilanz hat dies kaum Einfluss, da bei PoE ja externe Geräte mit Leistung versorgt und die 48 V lediglich gesteuert werden. Ethernet-Erweiterung bei 6-HE-Karten Zwei Reihen des P0 sind für zwei zusätzliche Ethernet-Kanäle reserviert. Diese kommen zu den acht Kanälen hinzu, die als vollständig vermaschtes Netz definiert sind. Während die acht Kanäle das Multiprocessing Netz von CompactPCI Serial bilden, können die zwei Zusatzkanäle zur Integration in vorhandene CompactPCI-Systeme auf Basis des PICMG-Standards 2.16 dienen, aber auch zur Systemadministration. Parallele CompactPCI-Systeme verwenden dafür noch den IPMB, einen I²C-Bus. Der Trend geht aber auch hier zu Ethernet. Intel bezeichnet diese Technologie als AMT (Active Management Technology). Sie dient beispielsweise dem Update von Software auch bei ausgeschaltetem System. Rückwärtskompatibilität und Zukunftssicherheit Vor allem die unterschiedlichen Formate und Möglichkeiten der Signalführung zeigen, dass in modularen, industriellen Rechnersystemen flexible Konzepte gefragt sind. Hohe Ansprüche begleiteten daher von Vornherein die Entwicklung von CompactPCI Serial, sowohl im Hinblick auf Bestehendes als auch auf die Technologien der Zukunft, zugleich aber auch mit dem Blick auf speziellere Wünsche. Die wesentlichen Eigenschaften im hier beschriebenen Kontext sind: „ Kompatibilität zum parallelen Compact- PCI – PICMG 2.0, „ Kompatibilität zwischen 3-HE-Karten und 6-HE-Karten, „ 6-HE-Hybridbaugruppen als Brücke zwischen existierenden Systemen und den modernen seriellen Schnittstellen, „ verschiedene Steckeranordnungen für kundenspezifische I/O-Boards, „ Backplane-Erweiterungen, zum Beispiel um zusätzliche Ethernetkanäle und Powerover Ethernet für neuere Technologien. Zu speziellen Rückwand-Lösungen s.a. Kapitel Individuelle Rear I/O für 3 HE und 6 HE und Anwendungsspezifische Rückwand Architekturen. Erweiterung mit Mezzanin-Karten Da CompactPCI Serial mechanisch auf dem Standard IEEE 1101 basiert, dem Standard für 19-Zoll-Systeme und Europa-Baugruppen, sind auch Mezzanin-Module, die für solche Baugruppen entwickelt wurden, kompatibel zu CompactPCI Serial. Vor allem für die Rückwärtskompatibilität zu existierenden Lösungen ist dies sehr wichtig. Bedeutendste Vertreter solcher Mezzanine sind PMC-, XMC- und M-Module. All diese Module passen auf Europakarten. Dabei kann eine Einfach-Europakarte prinzipiell jeweils ein PMC/XMC bzw. ein M-Modul aufnehmen; eine Doppel-Europakarte kann zwei PMCs bzw. XMCs oder vier M-Module tragen. Platzbedarf: Bedingt durch die für CompactPCI Serial eingesetzten Steckverbinder ist der für Bauteile nutzbare Raum etwas geringer als beim parallelen CompactPCI und bei VMEbus- Baugruppen. Für CPCI-S.0 wurde deshalb der für Peripheriekarten einzig erforderliche Stecker P1 am unteren Rand der 3-HE-Baugruppe platziert. Da dieser Steckverbinder nur 13 mm breit ist und ein Rand von jeweils 2,5 mm für Einschubschienen reserviert ist, bleibt eine Breite von 82 mm, die für Bauteile nutzbar ist. Ein PMC/XMC-Modul mit 74,5 mm Breite lässt sich so bequem unterbringen. Ebenso natürlich ein M-Modul mit 53 mm Breite. Zwei PMC/XMC-Module auf einer Doppel-Eruopakarte Für Doppeleuropakarten gilt im Prinzip das Gleiche. Da 6-HE-Baugruppen aber 3-HEBaugruppen nach unten verlängern, liegt der Stecker P1 relativ mittig auf dem 6-HE-Board. Für PMC/XMC-Module ist dies ohne Bedeutung, es passen zwei dieser Module auf eine Doppel-Europakarte. Die Anzahl maximal möglicher M-Module beträgt drei je 6-HEBaugruppe. Signalführung: Die elektrische Ansteuerung von Mezzanin Modulen, die auf modernen seriellen Schnittstellen beruhen, ist besonders einfach. So müssen für XMC-Module einfach nur die richtigen Leitungen miteinander verbunden und die Stromversorgung lokal erzeugt Bild 4: Stromversorgungspins für 6-HE-Karten am Stecker P0 werden.Hot-Plug-Unterstützung ist natürlich


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