Mitwirkende: Dolphin, EKF, Elma Electronic und der Präsident von PICMG
CompactPCI Serial gibt es schon seit vielen Jahren. Dank seiner Modularität, Skalierbarkeit und Kosteneffizienz, insbesondere in komplexeren Anwendungsumgebungen, hat es in einer Vielzahl robuster Embedded-Branchen beachtliche Erfolge erzielt. Wir bei ELMA glauben, dass es sich um einen modularen, offenen Standard handelt, der hervorragende Anwendungsmöglichkeiten in Anwendungen bietet, in denen OpenVPX möglicherweise mehr ist als die Anforderungen eines bestimmten Projekts, und dennoch den meisten strengen Umweltanforderungen standhält. Schließlich ist er in der Eisenbahn- und Transportbranche weit verbreitet.
Wir haben einigen Mitgliedern der CompactPCI Serial Community die folgende Frage gestellt, und dieser Blog ist das Ergebnis ihrer gemeinsamen Gedanken.
Welche Aspekte sollten Ingenieure bei der Bewertung von CompactPCI Serial als potenzielle Systemarchitektur kennen?
Von: Jess Isquith, Präsident, PICMG
CompactPCI Serial lebt und gedeiht! Tatsächlich befasst sich die aktive technische Arbeitsgruppe mit den gestiegenen Anforderungen an Hochgeschwindigkeits-I/O, Verarbeitung und Systemmanagement. Regelmäßig werden neue Anwendungen und Produkte eingeführt, um das Ökosystem zu stärken, und das Niveau der Zusammenarbeit zwischen den PICMG-Mitgliedern, die an der Spezifikation arbeiten, und in der Industrie war bemerkenswert.
Dank all dem hat sich der CompactPCI-Serial-Standard zu einer beliebten Plattform für verschiedene Anwendungen entwickelt, die Modularität, hohe Leistung und symmetrische Mehrfachverarbeitung erfordern. Darüber hinaus aktualisiert die technische Arbeitsgruppe derzeit weitere Verbesserungen, um die Spezifikation auf dem neuesten Stand zu halten.
Dieses aktuelle Maß an Akzeptanz und Dynamik stellt sicher, dass die CompactPCI-Community weiterhin erfolgreich in verschiedenen Transport-, Medizin-, industriellen Steuerungs- und Automatisierungs-, Kommunikations-, Robotik- und Weltraumanwendungen sein wird.
Auf der PICMG-Website können Sie sich über die zahlreichen CompactPCISerial-Referenzmaterialien informieren und das Mitgliederproduktverzeichnis einsehen, das über 160 Produktlisten von über fünfzehn Unternehmen enthält. https://www.picmg.org/openstandards/compactpci-serial/
Von: Herman Paraison, Vizepräsident für Vertrieb und Marketing, Dolphin Interconnect Solutions
Systemingenieure, die potenzielle Systemarchitekturen evaluieren, sollten die neuen Funktionen von CompactPCI Serial in Betracht ziehen. Diejenigen, die komplexe Systeme entwickeln, können CompactPCI Serial jetzt nicht nur verwenden, um I/O-Komponenten, sondern auch mehrere Prozessoren und mehr miteinander zu verbinden. Mit der Einführung neuer fortschrittlicher PCIe-Switch-Module von CompactPCI Serial können größere, komplexere Topologien geschaffen werden, die sich durch höhere Leistung und geringere Latenz auszeichnen.
Neue Funktionen wie Prozessor-zu-Prozessor-Kommunikation, I/O-Sharing und Skalierung mehrerer Chassis mit Kupfer- und Glasfaserkabeln sind jetzt verfügbar. Sie werden auch in der Lage sein, ein serielles CompactPCI-Gehäuse an Standardserver anzuschließen, wodurch die Rechenleistung und Skalierbarkeit von CompactPCI-Serial-Topologien erhöht werden. Systemingenieure können sich heterogene Umgebungen mit mehreren Prozessoren und Hochgeschwindigkeits-I/O vorstellen, die auf seriellen CompactPCI-Systemen basieren.
Eine Schlüsselkomponente, die diese neuen Systemarchitekturen ermöglicht, ist die Einführung der PCI Express (PCIe) -Software für serielle CompactPCI-Systeme. Die PCIe-Software wurde entwickelt, um die Kommunikation zwischen Prozessoren, SoCs, FPGAs, NVMe-Laufwerken und anderen Komponenten zu ermöglichen. Das Standard-PCIe-Softwarepaket von Dolphin, ExpressWare, umfasst beispielsweise APIs für gemeinsam genutzten Speicher, Sockets, TCP/IP und Sharing sowie eine Standardschnittstelle zu PCIe-Standardhardware auf niedrigerer Ebene.
Systemingenieuren, die nach Skalierbarkeit oder verbesserter Verarbeitung in einem seriellen CompactPCI-Format suchen, stehen jetzt mehrere neue Systemarchitekturen zur Verfügung. Nehmen wir an, ein Techniker kombiniert die seriellen CompactPCI-Module und das Chassis von Elma mit dem CompactPCI-Serial-Switch von Dolphin. Das so entstandene System kann ExpressWare verwenden, um zwischen Prozessoren zu kommunizieren, Komponenten innerhalb oder zu einem seriellen CompactPCI-Gehäuse hinzuzufügen sowie Komponenten zwischen mehreren Prozessoren innerhalb oder außerhalb dieses Gehäuses gemeinsam zu nutzen.
Der robuste, modulare, skalierbare und kostengünstige Charakter von CompactPCI Serial in Kombination mit diesen neuen Funktionen bildet eine leistungsstarke Plattform für die Systementwicklung, die potenzielle neue Plattformen evaluiert. Und wir gehen davon aus, dass diese Fähigkeiten im Laufe der Zeit zunehmen werden, da sich CompactPCI Serial ständig weiterentwickelt. https://www.dolphinics.com.
Von: Wolfgang Wiest, Channel Manager, EKF
CompactPCI Serial ist einer der modularsten, wenn nicht sogar der modularste Standard für eingebettete Anwendungen. Aufgrund seiner robusten Eigenschaften eignet es sich für raue Märkte wie Transport und schwere Fahrzeuge, ist aber dennoch kostengünstig genug, um eine gute Alternative für komplexere Industrie- und IIoT-Anwendungen zu sein.
Mit seiner Modularität, Robustheit und Vielseitigkeit bietet CompactPCI Serial viele Vorteile. Prinzipiell ermöglichen das breite Ökosystem und die definierte konsistente Kompatibilität des CompactPCI-Serial-Standards die Kombination vieler verschiedener Platinen verschiedener Hersteller.
Diese Vorteile können auch Herausforderungen mit sich bringen, insbesondere in der Anfangsphase der Systementwicklung. Mit den richtigen Bridging-Optionen, wie sie von EKF angeboten werden, ist es jedoch möglich, verschiedene Technologien, z. B. PCI Express und CompactPCI Serial, in einem Hybridsystem unterzubringen.
Die Verbindung von CompactPCI und CompactPCI Serial wurde schon immer durch den CompactPCI PlusIO Bridge-Standard bereitgestellt. Bei aller durchdachten und zukunftsweisenden Kompatibilität zwischen Karten verschiedener Hersteller und Technologien ist jedoch immer noch ein gewisses Maß an Erfahrung erforderlich, um all dies in einem funktionierenden System zusammenzuführen und einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten.
Mit CompactPCI Serial ist vieles möglich, aber für bestimmte Implementierungen — insbesondere solche, die komplexer sind oder einen hohen Grad an Anpassung aufweisen — sollten Sie starke Partner als Teil Ihres Entwicklungsteams haben, die flexibel genug sind, um spezielle Anwendungsanforderungen zu bewältigen. EKF schätzt seine Fähigkeit, ein solcher Partner zu sein, und zusammen mit einem breiten Partnernetzwerk bietet die Entscheidung, ein CompactPCI-Serial-System zu implementieren, viel mehr Vorteile als ein weniger modularer Standard. Um die gesamte Produktpalette von EKF zu sehen: https://www.ekf.de.
Von: David Caserza, Embedded Computing Architect Manager, Elma Electronic
CompactPCI Serial ist ein sehr wirtschaftlicher, einfach zu bedienender und robuster Computerstandard. Er verwendet Eurocard-Verpackungsstandards, die seit Jahrzehnten beliebt sind und sich als wirksam erwiesen haben, wenn modulare, robuste Computer erforderlich sind. Es unterstützt sowohl Konfigurationen mit mehreren Prozessoren als auch Konfigurationen mit Prozessoren und mehreren Peripheriegeräten und sollte bei neuen Designs sowie bei der Notwendigkeit einer Migration von älteren CPCI- oder sogar VME-Systemen in Betracht gezogen werden.
Die seriellen CompactPCI-Backplanes verfügen über spezielle Steckplatz-zu-Steckplatz-Verbindungen für PCIe-, SATA-, USB-, Ethernet- und andere erforderliche Verbindungen. Die große Auswahl an Plug-in-Karten (PICs) entspricht ebenfalls diesen Standards, wodurch die Hardwareintegration sehr einfach ist. Durch die Verwendung von Eurocard-Verpackungsstandards können Chassis und Platinen sowohl bei der Erstkonstruktion als auch bei Wartungs- oder Aufrüstungsarbeiten problemlos zusammenpassen. Dieser modulare Ansatz hat den oft wichtigen Vorteil, dass die durchschnittliche Reparaturzeit (MTTR) gering gehalten wird.
Es sind Single-Star- und Full-Mesh-Backplanes erhältlich. Bei Single-Star kann eine Prozessorplatine mehrere Peripherieplatinen aufzählen und mit ihnen kommunizieren. Bei Full-Mesh-Technologie können mehrere Prozessorkarten über Ethernet miteinander verbunden werden. Diese Topologieoptionen machen CPCI Serial zu einer guten Wahl für den Ersatz älterer CPCI- und VME-Systeme, da viele dieser älteren Systeme häufig mit einem einzigen Platinencomputer mit mehreren Peripheriekarten oder mit einem Cluster von miteinander vernetzten Prozessorkarten gebaut wurden.
Der mechanische Eurocard-Formfaktor von CompactPCI Serial bietet auch den Vorteil eines sehr ausgereiften Verpackungsökosystems, in dem Chassis aller Typen leicht verfügbar sind. Diese reichen von Tisch- und tragbaren Geräten bis hin zu 19-Zoll-Rackmontagen und anderen Formen und Größen, die sich für eine Vielzahl von Märkten eignen, darunter: Industrie, Halbleiterverarbeitung, Medizin, Transport, Test/Instrumentierung, Verteidigung und andere. https://bit.ly/cpcis-products.
