ВПХ
Стандарты подключения компонентов компьютера
Модуль видеовыхода 6U VPX от компании Wolf на DSEI-2019
Модуль 3U VPX

VPX , также известный как VITA 46 , представляет собой набор стандартов для соединения компонентов компьютера (известных как компьютерная шина ), обычно используемых подрядчиками по обороне . Некоторые из них являются стандартами ANSI , такими как ANSI/VITA 46.0–2019. VPX обеспечивает системы на базе VMEbus поддержкой коммутируемых фабрик через новый высокоскоростной разъем. Определенный рабочей группой VMEbus Международной торговой ассоциации (VITA) с 2003 года, он был впервые продемонстрирован в 2004 году и стал стандартом ANSI в 2007 году. [1]

История

VPX был призван устранить недостатки в масштабируемости и производительности по обе стороны технологии моста шина-шина. Целью было включить новые более быстрые стандарты VMEbus и новые поколения стандартов шины PCI.

Рабочая группа VMEbus International Trade Association (VITA), сформированная 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 улучшенным стандартом модуля, который позволяет приложениям и платформам работать с превосходной производительностью. VPX сохранила форм-факторы Eurocard от VME , которые основаны на кратных трем стоечным блокам : 3U означает три стоечных блока, а 6U — шесть стоечных блоков. Она поддерживала PCI Mezzanine Card (PMC) и XMC mezzanines (PMC с высокоскоростным последовательным межсоединени ем), а также сохраняла максимально возможную совместимость с VMEbus.

Новые поколения встраиваемых систем отразили растущую значимость высокоскоростных последовательных коммутируемых фабриковых соединений, таких как PCI Express , RapidIO , Infiniband и 10 Gigabit Ethernet . Эти технологии заменяют традиционные архитектуры параллельных коммуникационных шин для локальных коммуникаций, поскольку они предлагают значительно большие возможности. Технология коммутируемых фабрик поддерживает реализацию многопроцессорных систем, которым требуется максимально быстрая связь между несколькими процессорами, например, приложения цифровой обработки сигналов . VPX предоставляет существующей базе пользователей VMEbus доступ к этим коммутируемым фабрикам.

Технология VPX была представлена ​​на выставке VMEbus International Trade Association (VITA) в 2004 году компанией American Logic Machines USA. [2] Продукты были анонсированы еще в 2006 году. [3] [4]

Спецификация

Технологии VPX включают в себя:

  • 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 - мосты шина-шина

Стандарт VPX был обновлен в 2013 и 2019 годах. [5]

Как и другие подобные стандарты, VPX включает спецификацию "базовой линии", которая определяет основные механические и электрические элементы VPX, вместе с серией спецификаций "уровня точек", одна или несколько из которых должны быть реализованы для создания функционального модуля. Спецификации и их статус [ когда? ] таковы:

ЗаголовокСтатус
ВИТА 46.0Базовый стандарт VPXANSI ратифицировано
ВИТА 46.1Отображение сигналов VMEbus на VPXANSI ратифицировано
ВИТА 46.3Последовательный RapidIO на соединителе VPX FabricANSI ратифицировано
ВИТА 46.4PCI Express® на соединителе VPX FabricANSI ратифицировано
ВИТА 46.6Плоскость управления Gigabit Ethernet на VPXANSI ратифицировано
ВИТА 46.7Ethernet на соединителе VPX FabricANSI ратифицировано
ВИТА 46.9Отображение сигналов задней панели ввода-вывода PMC/XMC на модулях VPX 3U и 6U (стандарт)ANSI ратифицировано
ВИТА 46.10Задний переходной модуль для VPXANSI ратифицировано
ВИТА 46.11Управление системой на VPXANSI ратифицировано
ВИТА 46.12Волоконно-оптический интерфейс на VPXСейчас ВИТА 66
ВИТА 46.13Волоконно-оптический канал на VPXПланируется
ВИТА 46.20Определение слота коммутатора на VPXЧерновик
ВИТА 46.21Распределенные топологии коммутацииЧерновик

Соединитель

Единственным 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 свою линейку разъемов RVPX, способную работать со скоростью до 32 Гбит/с. [7] Платы VPX не могут использоваться в стандартном шасси VMEbus, хотя стандарт VPX предусматривает использование гибридного шасси. Плата VPX высотой 6U оснащена шестью 16-колоночными 7-рядными разъемами RT2/RVPX и одним 8-колоночным 7-рядным разъемом RT2/RVPX, в то время как плата высотой 3U оснащена двумя 16-колоночными 7-рядными разъемами RT2/RVPX и одним 8-колоночным 7-рядным разъемом RT2/RVPX.

Также новинкой для плат VPX являются блоки выравнивания/ключения, которые разработаны достаточно прочными, чтобы предотвратить защемление штифтов. Блоки также обеспечивают ключение карт и защитное заземление. Плата 6U имеет три таких блока ключа, а плата 3U — два.

Разъем MultiGig RT2 специально разработан для обеспечения высокой производительности. Он достигает этого с помощью 7-рядной 16-пластинчатой ​​(пластины могут быть силовыми, дифференциальными сигнальными или односторонними), которая обеспечивает высококонтролируемый импеданс, минимальные вносимые потери и менее 3% перекрестных помех при скорости передачи данных до 6,25 Гбит/с. Новый разъем позволяет плате VPX 6U иметь в общей сложности 707 несиловых электрических контактов и в общей сложности 464 сигнальных контакта. Последние могут использоваться как:

  • 64 сигнала реализованы в виде 32 высокоскоростных дифференциальных пар для основной структуры
  • 104 сигнала VME64
  • 268 для пользовательских входов/выходов, включая 128 высокоскоростных дифференциальных пар (всего 160 высокоскоростных дифференциальных пар)
  • 28 для системных утилит или запасных частей

Соединитель рассчитан на использование типичного стержня жесткости и PMC стандартной длины.

Мощность и защищенность

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, нет никаких реальных ограничений на достижимые уровни мощности», — утверждает Патрик Шоу, председатель VITA 62. [8]

Удаление отработанного тепла всегда является одной из основных задач, связанных с питанием системы. Спецификация 6U VPX предусматривает охлаждение компьютера с помощью охлаждаемой кондукцией оболочки, соответствующей стандарту IEEE IEEE-1101.2, который совместим с существующими корпусами. Также предусмотрено воздушное охлаждение с помощью 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 на определенных форм-факторах. Это обеспечивает спецификацию не только для металлических крышек ESD с двух сторон плат VPX, но и для реализаций принудительного воздушного, кондуктивного и жидкостного охлаждения. REDI также рассматривает распылительное охлаждение. Чтобы обеспечить большую мощность и рассеивание тепла, REDI включает положение об увеличенном расстоянии между платами и увеличенной толщине платы.

Продукты и OpenVPX

Производители [ кто? ] анонсировали продукты на основе 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 базе FPGA, запоминающие устройства большой емкости, коммутаторы и полные интегрированные подсистемы, которые начали появляться около 2007 года. [9] [10]

Рабочая группа OpenVPX была сформирована в январе 2009 года для разработки спецификации системного уровня, которая касалась улучшения взаимодействия для VPX. Спустя три года после того, как ее назвали «стандартом», большинство продуктов VPX по-прежнему должны были иметь все компоненты, поставляемые из одного источника. [11] Министерство обороны США , в частности, потребовало улучшения взаимодействия частей разных поставщиков. [12] В октябре 2009 года спецификация была представлена ​​как VITA 65, и продукты были продемонстрированы на конференции Milcom 2009. [13] В декабре 2009 года 28 компаний-членов сформировали альянс для маркетинга своей продукции. [14]

Спецификация системы OpenVPX описывает технические детали реализации для полезной нагрузки и модулей коммутаторов VPX 3U и 6U, топологий объединительной платы и шасси, которые предоставляют руководство по созданию совместимых вычислительных и коммуникационных систем. OpenVPX был развитием и дополнением к VPX. Спецификация системы OpenVPX была ратифицирована ANSI в июне 2010 года. К 2011 году она рассматривалась как замена старых форм VMEbus. [15] Цель SOSA — гарантировать совместимость между оборудованием, соответствующим стандарту VPX, от разных поставщиков. [16] [17]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Стандарт вычислений для встраиваемых систем VPX от VITA получил ратификацию ANSI". Пресс-релиз . 5 ноября 2007 г. Архивировано из оригинала 4 мая 2012 г. Получено 3 ноября 2021 г.
  2. ^ Gaz Salihue (20 января 2004 г.). "American Logic Machines Presents: Genesis VPX" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 24 марта 2006 г. . Получено 6 ноября 2021 г. .
  3. ^ Крис А. Куйфо (23 января 2006 г.). «Сюрпризы с конференции Bus & Board tech insider; Fabrics and RoHS rule». Military Embedded Systems . Получено 3 ноября 2021 г.
  4. ^ Уильям Г. Вонг (25 января 2007 г.). «Curtiss-Wright Ready With VPX». Electronic Design . Получено 6 ноября 2021 г. .
  5. ^ "ANSI и VITA ратифицируют базовый стандарт VPX ANSI/VITA 46.0-2019". Пресс-релиз . 2 октября 2018 г. Получено 3 ноября 2021 г.
  6. ^ Джастин Молл (5 апреля 2016 г.). «В чем разница между VME и VPX?». Electronic Design . Получено 6 ноября 2021 г. .
  7. ^ "R-VPX Evolution 2.0 | Продукция | Amphenol Aerospace". www.amphenol-aerospace.com . Получено 2021-12-03 .
  8. ^ Шоу, Патрик. "VITA 62 приносит COTS-источники питания в VPX". VITA Technologies . Получено 7 февраля 2022 г.
  9. ^ "Оборонные фирмы демонстрируют новейшие системы на базе VPX". Electronics Weekly . Получено 30 октября 2023 г.
  10. ^ Уильям Г. Вонг (18 января 2007 г.). «EiED Online: All Aboard The 2007 Bus And Board Show». Electronic Design . Получено 6 ноября 2021 г. .
  11. ^ Крис А. Сиуфо (20 октября 2009 г.). «Дополнительно! OpenVPX переходит от конфликта к сотрудничеству». Блог VITA Technologies . Получено 3 ноября 2021 г.
  12. ^ "OpenVPX Industry Working Group: Overview" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 9 июня 2011 г. . Получено 3 ноября 2021 г. .
  13. ^ Кэтлин Хики (20 октября 2009 г.). «Живая система OpenVPX представлена ​​на Milcom». Defense Systems . Получено 3 ноября 2021 г. .
  14. ^ "VITA Members Form VPX Marketing Alliance". Пресс-релиз . 10 декабря 2009 г. Архивировано из оригинала 7 сентября 2010 г. Получено 3 ноября 2021 г.
  15. ^ Брайан Робертс (март 2011 г.). «Outpacing VME: OpenVPX ускоряет вывод технологий на передовые позиции». VME и критические системы . Архивировано из оригинала 13 апреля 2011 г. Получено 3 ноября 2021 г.
  16. ^ «Стандарты открытых систем, такие как SOSA, могли бы способствовать подлинной совместимости встроенных вычислений». 22 января 2019 г.
  17. ^ «Официальный стандарт архитектуры открытых сенсорных систем (SOSA) вышел; и что теперь?». 5 ноября 2021 г.
  • Официальный сайт
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=VPX&oldid=1273687876"