CompactPCI Serial on teollisuusstandardi sulautetuille tietokonejärjestelmille , joka on PICMG 2.0 CompactPCI -standardin jatkokehitys, joka perustuu PCI Express -liitännän käyttöön [1] [2] [3] .
Aluksi tämä standardi kehitettiin työnimellä CompactPCI Plus, minkä jälkeen se nimettiin uudelleen CompactPCI Serialiksi (PICMG CPCI-S.0) [4]
CPCI-S.0-spesifikaatioiden avainelementti on FCI Americas Technology, Inc :n AirMax VS -liittimien käyttö. (USA) [2] . Tällaisten liittimien vaihtoehtoista tuotantoa suorittaa myös Amphenol TCS. Järjestelmäpaikalle standardi tarjoaa kahden tyyppisiä naarasliittimiä ("äiti") ja kolmen tyyppisiä pistokkeita ("isä") . Samanaikaisesti pistoliittimillä on seuraavat lajikkeet: kuusirivinen neljällä seinällä, kahdeksan rivinen kahdella ja kolmella seinällä. Kaikki liittimet ovat rakenteeltaan yhtenäisiä, mikä tekee niiden tuotannosta kustannustehokkaampaa ja auttaa vähentämään niiden kustannuksia.
Näiden liittimien jakautuminen 3U - järjestelmäpaikassa on seuraava [2] : liitin P1: kuusirivinen, neliseinäinen; liittimet P2 - P5: kahdeksan rivin, kaksiseinämäiset; liitin P6: kahdeksanrivinen, kolmiseinämäinen.
Oheismoduulien liittämiseen on myös mahdollista käyttää 10-rivisiä kaksiseinäisiä liittimiä niiden mielivaltaisella järjestelyllä, jotta saadaan aikaan niin sanottu mekaaninen korttipaikkojen koodaus moduulien asentamisen varmistamiseksi tiukasti määriteltyihin paikkoihin.
Suurin tiedonsiirtonopeus AirMax VS -nastaparin kautta taataan yli 12 Gb / s tasolla, mikä mahdollistaa PCI Express Gen.3 -liitännän toteuttamisen. [2]
Koska PCI Express Gen -version luonnosversio julkaistiin vuoden 2014 lopussa. 4, joka tarjoaa tiedonsiirtonopeudet yhdellä linjalla jopa 16 Gb/s [5] , CPCI-S.0-standardi on viimeisteltävä uudentyyppisille liittimille, jotka mahdollistavat 16 Gb/s vaihtonopeuden.
3U -järjestelmäpaikka tukee [2] :
CompactPCI Serial käyttää vain yhtä syöttöjännitettä (12 V), mikä mahdollisti suurimman sallitun virtakuorman alentamisen kosketinparia kohti 8 A:iin. P1-liitintä [2] käytetään syöttöjännitteen syöttämiseen .
Suurin sallittu tehohäviö korttipaikkaa kohti on 60 W 3U-formaatille ja 120 W 6U-korteille [2] .
PCIMG CPCI -S.0 -oheislaitteet tukevat yhtä PCI Express -kanavaa , jossa on jopa 16 linjaa, yksi SATA -liitäntä , USB 2.0, USB 3.0, jopa 8 10GBASE-T Ethernet -linjaa. Tässä tapauksessa liittimien P1 käyttö on pakollista, ja P2 - P6 on valinnainen [2] .
Toteutettaessa PCI Express- , SATA- tai USB-liitäntöihin perustuvien moduulien tähtiliitäntöjä yksi järjestelmäpaikka voi ohjata jopa 8 oheislaitepaikkaa ilman ylimääräisiä siltapiirejä, verkkokytkimiä tai erityisiä taustalevyjä. [2]
Samaan aikaan laajennusmoduulien enimmäismäärä riippuu CPU-piirisarjan ominaisuuksista. Jos piirisarja esimerkiksi tukee 16 PCI Express -liitännän klusterointia 4 kanavaksi, joissa kussakin on 4 PCI Express -linjaa, keskusprosessoriin voidaan liittää 11 oheislaitetta, joiden tiedonsiirtokanavat ylittävät 4 PCI Express -linjaa . Samanlainen siirtyminen piirisarjan tuella 16 kanavan käyttöön yksittäisissä PCI Express Gen.2 -linjoissa, joiden teoreettinen suorituskyky on 500 MB/s kukin (vastaa CompactPCI 66 MHz/64 bitin liitännän käyttöä), mahdollistaa 44 kanavan kytkemisen. moduulit rajassa. Käytännössä kaikkien 44 moduulin yhdistäminen voi luonnollisesti olla mahdotonta rakenteellisten ja mekaanisten rajoitusten ja sähköjohtojen suuren pituuden vuoksi, mutta noin 20 moduulia, mukaan lukien takamoduulit (Rear I / O), voidaan kytkeä takuulla. Tämä avaa laajat mahdollisuudet monikanavaisten signaalinkäsittelyjärjestelmien luomiselle esimerkiksi digitaalisissa antenniryhmissä [2] .
Yhdistettynä "jokainen jokaisella" -periaatteella (verkkomalli), joka perustuu 10 gigabitin Ethernet -versioon, verkkoon voidaan liittää jopa 9 laitetta, mikä mahdollistaa moniprosessorin tietojenkäsittelykompleksien luomisen. [2] .
CompactPCI Serial -spesifikaatioihin perustuvien crossboard-levyjen ja runkojen kehittämisestä vastaavat Schroff ja Elma , ja järjestelmäohjaimet ja oheismoduulit kehittävät MEN Mikro Elektronik , Fastwel , EKF , Emerson Embedded Computing , ADLINK [8] .