FASTBUS

Для проверки этой статьи нужны дополнительные цитаты . Помогите улучшить эту статью , добавив ссылки на надежные источники . Неподтвержденные материалы могут быть оспорены и удалены. Найти источники:  "FASTBUS" – новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( июнь 2019 г. ) ( Узнайте, как и когда удалять это сообщение )

FASTBUS (IEEE 960) — стандарт компьютерной шины , изначально предназначенный для замены Computer Automated Measurement and Control (CAMAC) в высокоскоростном крупномасштабном сборе данных. Это также стандарт модульной электроники крейта , обычно используемый в системах сбора данных в детекторах частиц .

Система FASTBUS состоит из одного или нескольких сегментов. Каждый сегмент может быть «сегментом ящика» или «сегментом кабеля». Сегменты соединяются вместе с помощью межсоединения сегмента (SI). Сегмент ящика обычно состоит из объединительной платы со слотами для размещения до 26 модулей, смонтированных в 19-дюймовой стойке . Каждый модуль обычно представляет собой печатную плату с передней панелью, похожую на blade-ПК . Модули имеют физический размер около 14 на 15 дюймов и могут занимать один или несколько соседних слотов. ^[1]

Небольшие системы могут состоять только из одного сегмента-ящика или из небольшого числа независимых сегментов-ящиков, подключенных напрямую к центральному компьютеру, а не с помощью межсегментных соединений сегментов.

FASTBUS использует электрический стандарт эмиттерно-связанной логики (ECL), который обеспечивает более высокую скорость, чем TTL, и генерирует меньше шума переключения. Сегменты реализуют 32-битную мультиплексированную шину адреса/данных, которая обеспечивает большее адресное пространство, чем CAMAC. Модуль может быть ведущим или ведомым. В сегменте может быть несколько ведущих; ведущие решают вопросы управления шиной, а затем выполняют передачу данных ведомым или от ведомых устройств. Это позволяет очень быстро считывать весь сегмент, выполняя цепочку чтения блоков с ведущего устройства с помощью универсального ЦП. Затем каждая карта ввода-вывода принимает на себя ведущее положение, отправляет свои данные, а затем передает ведущее положение следующей карте в последовательности, и все это без накладных расходов платы управления с универсальным ЦП.

Сегменты кабеля реализованы с использованием 32-битных параллельных витых пар и дифференциальной схемы сигнализации. Электрический стандарт допускает обычные чипы приемника ECL, но требует специальных схем передатчика, которые позволяют линиям безопасно управлять как высоким, так и низким уровнем одновременно — эта функция требуется логикой арбитража.

Полноразмерные ящики вмещают 26 модулей. ^[1] Каждый модуль может рассеивать до 70 Вт, что дает общую тепловую нагрузку ящика 1750 Вт. Модули требуют питания −5,2 В для интерфейса ECL, обычно отдельного питания −2 В для терминации ECL и часто питания +5 В для логики TTL или CMOS. Стандарт FASTBUS также имеет контакты +15 В и -15 В на задней панели, которые обычно питаются от очень маленьких источников питания, поскольку большинство модулей используют очень мало +/- 15 В (или вообще не используют). Специальные высокомощные источники питания с большими источниками питания 15 В должны использоваться, если модули потребляют большое количество тока на этих рельсах. Ящики обычно имеют выделенные импульсные источники питания 200 А или 300 А, обеспечивающие ток для модулей через несколько контактов на разъеме задней панели. Крупная установка обычно имеет несколько стоек, каждая с тремя ящиками. Охлаждение и обработка воздуха являются важными проблемами, равно как и безопасная конструкция распределения электроэнергии высокого тока.

Ящик FASTBUS немного выше других типов ящиков для электроники. Блок питания для ящика FASTBUS обычно монтируется под ящиком, а не является его неотъемлемой частью, занимая еще больше вертикального пространства в стойке.

FASTBUS был задуман как замена CAMAC в системах сбора данных. Ограничениями CAMAC были низкая скорость шины, ограниченная ширина шины, один контроллер шины и громоздкие межъячейковые коммуникации (CAMAC Branch Highway). FASTBUS стремился улучшить все эти области, используя более быструю логику шины (ECL), асинхронный протокол шины и сложную многосегментную конструкцию. В то время казалось очевидным, что способ получить более высокую скорость — это широкая параллельная шина, поскольку логика для каждого бита уже была настолько быстрой, насколько позволяла электроника. Более поздние разработки перешли на высокоскоростные последовательные протоколы, такие как SATA, оставив такие конструкции, как последовательный сегмент FASTBUS, в технологическом тупике.

Стандарт IEEE был первоначально утвержден в мае 1984 года.

FASTBUS использовался во многих экспериментах по физике высоких энергий в 1980-х годах, в основном в лабораториях, занимающихся разработкой стандарта. К ним относятся CERN , SLAC , Fermilab , Brookhaven National Laboratory и TRIUMF .

В настоящее время FASTBUS в основном заменен на VMEbus в системах меньшего масштаба и на индивидуальные разработки (с более низкой стоимостью на канал) в крупных системах.

Проблемы надежного изготовления чипов передатчиков сегментов кабеля, а также проблемы обработки кабелей широкой параллельной шины способствовали низкому использованию сегментов кабеля. Модули системных соединений также были сложными и дорогими, что снова препятствовало использованию сегментов кабеля. Эти проблемы, а также запоздалая разработка недорогих чипов протоколов, препятствовали выражению полного потенциала многосегментной архитектуры FASTBUS.

FASTBUS описан в стандарте IEEE 960-1986: «Стандарт IEEE FASTBUS. Модульная высокоскоростная система сбора данных и управления».

Система, на которой основан стандарт IEEE (Отчет Министерства энергетики США DOE/ER-0189), была разработана комитетом NIM Министерства энергетики США. Представители комитета ESONE европейских лабораторий и других лабораторий Европы и Канады также внесли свой вклад в стандарт.