L'architettura VPX e OpenVPX, spiegata

VITA 46 sostituisce il bus parallelo del VME con collegamenti seriali ad alta velocità, sugli stessi formati Eurocard 3U e 6U. Qui trovi lo standard, il lessico di OpenVPX e da dove parte il catalogo.

Cos'è VPX: il VME oltre il limite di banda

OpenVPX è un'evoluzione delle specifiche VME: mantiene i formati Eurocard 3U e 6U, introduce i link seriali e aumenta densità di segnale, trasmissione dati sul backplane e potenza disponibile per slot.

Dopo anni di sistemi VME al centro del militare e dell'aerospazio, il bus parallelo aveva raggiunto il limite della banda disponibile. VPX — lo standard VITA 46 — lo sostituisce con bus seriali ad alta velocità: come il desktop è passato da PCI a PCIe, il VME si è trasformato per abbracciare le nuove specifiche. I collegamenti seriali offrono data rate più alti usando una frazione delle risorse di routing, e liberano il backplane per più potenza e più I/O utente.

Lo standard è mantenuto dalla VITA Standards Organization, gruppo accreditato ANSI, come famiglia di specifiche: VITA 46.x per la base meccanica ed elettrica, VITA 48.x per la ruggedizzazione, VITA 65 per l'interoperabilità. È l'architettura di riferimento dei sistemi embedded compatti rugged: elevata capacità elaborativa, ingombri ridotti, operatività in condizioni critiche.

Schema dei connettori VPX: tre sul modulo 3U (P0-P2), sette sul 6U (P0-P6)
I connettori sul modulo: tre sul 3U (P0-P2), sette sul 6U (P0-P6). P0 porta alimentazione e controllo; il resto è bus seriale ad alta velocità e User I/O in coppie differenziali. Le chiavi di allineamento impediscono l'innesto sbagliato.

Il servizio: piattaforme e microrack custom Come lavora l'ufficio tecnico

Che cosa dice la specifica

La famiglia VITA, voce per voce

Tre specifiche e un'iniziativa di allineamento: ognuna risolve un problema preciso.
4 voci

VITA 46.0

La base meccanica ed elettrica · 2007

Definisce meccanica ed elettrica di base: formati 3U e 6U, connettori MultiGIG RT per bus seriali oltre i 10 Gbps, tre connettori sul 3U (P0–P2) e sette sul 6U (P0–P6). P0 è riservato ad alimentazione e segnali di controllo di sistema; i pin restanti sono User I/O, instradati verso il Rear Transition Module, storage aggiuntivo o linee di riserva.

VITA 48 · REDI

Ruggedized Enhanced Design Implementation

Definisce l'interfaccia meccanica fra chassis e moduli: porta il pitch da 0,8″ a 0,85″ e 1,0″, aggiunge coperture per la protezione ESD e per la manutenzione di secondo livello — il modulo sostituibile sul campo — e standardizza il raffreddamento: 48.1 ad aria, 48.2 a conduzione. Le piastre meccaniche uniformi semplificano il progetto degli chassis a conduzione.

VITA 65 · OpenVPX

I profili di sistema

OpenVPX mette ordine: definisce profili che mappano fisicamente le risorse fra backplane e moduli, così la compatibilità si verifica prima dell'integrazione, non dopo. Introduce il lessico comune dell'ecosistema: le pipe per i gruppi di coppie differenziali, i tipi di modulo per le funzioni.

SOSA

Sensor Open Systems Architecture

L'allineamento SOSA porta l'approccio a standard aperti dei programmi della difesa sui moduli OpenVPX: interoperabilità e modularità dichiarate, non promesse. Le single board e le GPGPU più recenti a catalogo arrivano già allineate SOSA.

Il lessico di OpenVPX

I tre concetti che rendono leggibile un profilo: le pipe, i tipi di modulo, il raffreddamento.
3 tavole

Le pipe

Gruppi di coppie differenziali, indipendenti dal protocollo.

PipeCoppie diff.Esempio
Ultra-Thin (U)2×1 PCIe · 1× Serial RapidIO
Thin (T)4×2 PCIe · 1000BASE-T
Fat (F)8×4 PCIe · 10GBASE-KX4
Double Fat (D)16×8 PCIe

I tipi di modulo

Le funzioni che VITA 65 riconosce dentro un sistema.

ModuloRuolo
Payload (PAY)Il calcolo dell'applicazione: la single board computer.
Peripheral (PER)Modulo di I/O: richiede un payload per funzionare.
Storage (STO)La funzione disco del sistema.
Switch (SWH)La switch fabric: da una porta upstream a più porte downstream.
BridgeUno switch che cambia protocollo, per esempio da PCIe a 1000BASE-T.

Il raffreddamento

Il metodo determina pitch, I/O e chassis compatibili (VITA 48).

MetodoPitchCosa cambia
Aria (VITA 48.1)0,80″Scheda VITA 46 standard: front I/O, entra in tutti gli chassis VPX.
Conduzione (VITA 48.2)0,85″Piastra di conduzione superiore: solo rear I/O, entra nella maggior parte degli chassis.
Conduzione REDI1,00″Coperture su entrambi i lati, nessun componente esposto (ESD), manutenzione di secondo livello: chassis VITA 48.2.
Tavola delle specifiche VITA che compongono VPX, da 46.0 a 68.2
La famiglia per intero: dal 46.0 di base ai protocolli sul VPX (VME parallelo, RapidIO, PCI Express, 10 Gigabit Ethernet, InfiniBand), dal raffreddamento REDI 48.x ai profili OpenVPX 65.x, fino all'ottico 66.x, agli alimentatori 62 e ai connettori 60-63.
La sede GOMA di Torino al tramonto: la pensilina rossa sull'ingresso, la facciata vetrata e l'insegna GOMA ELETTRONICA

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