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微TCA:高性能,小封裝

星星科技指導(dǎo)員 ? 來源:嵌入式計算設(shè)計 ? 作者:JOE PAVLAT ? 2022-10-27 11:29 ? 次閱讀

微型TCA最初被認(rèn)為是先進(jìn)TCA的較小,低成本的表親,電信是其主要市場。自該規(guī)范獲得批準(zhǔn)以來,非電信應(yīng)用的高度興趣已經(jīng)浮出水面。其中最主要的是軍事應(yīng)用。

微TCA是由PICMG開發(fā)的一種新的開放計算標(biāo)準(zhǔn),可提供高性能和模塊化。然而,它的物理尺寸足夠小,可用于各種移動軍事應(yīng)用,包括車載和機(jī)載平臺。微 TCA 使用新的高級MC 夾層卡,該夾層卡最初是為高級 TCA 應(yīng)用程序設(shè)計的,但以不同的方式使用它們。高級MC卡在小型封裝中提供高性能。它們基于結(jié)構(gòu),可以使用 PCI 高速、以太網(wǎng)或快速 IO 進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸。它們還具有完全托管和熱插拔功能,非常適合高可用性應(yīng)用程序,在這些應(yīng)用程序中,系統(tǒng)資源可以冗余,以便卡可以發(fā)生故障并且系統(tǒng)保持運行。在微型 TCA 中,高級 MC直接插入系統(tǒng)背板,而在高級 TCA 應(yīng)用中,它們通常插入到載卡上。

微 TCA 提供高性能多處理器架構(gòu),可同時支持 CISC 和 RISC 處理器、數(shù)字信號處理器、FPGA網(wǎng)絡(luò)處理器。每個插槽的數(shù)據(jù)吞吐量超過 10 Gbps,因此 MicroTCA 非常適合需要大量數(shù)據(jù)操作和傳輸?shù)膽?yīng)用,包括語音、圖像和雷達(dá)處理。MicroTCA 背板支持星形、雙星形和全網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

微型 TCA 架構(gòu)具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性。具有單一資源的 Simplex 系統(tǒng)可以相當(dāng)便宜地構(gòu)建,并且適用于低成本至關(guān)重要且可以容忍偶爾故障的應(yīng)用程序。具有冗余卡和高可用性軟件的雙工系統(tǒng)更加復(fù)雜和昂貴,但可以提供5 Nines可用性,99.999%的正常運行時間。

軍事電子系統(tǒng)設(shè)計人員正在迅速接受可用性的概念,這是從電信世界借來的,其中系統(tǒng)通常被期望連續(xù)運行30年或更長時間。簡單平均故障間隔時間 (MTBF) 計算通常只不過是對系統(tǒng)可能發(fā)生故障頻率的估計,越來越被視為不足以完成手頭的工作??捎眯缘幕靖拍钍窍到y(tǒng)提供冗余的硬件和軟件管理,因此任何單個元素都不能成為整個系統(tǒng)的單一故障點。在高可用性系統(tǒng)中,單個元件、有效負(fù)載卡和電源可能會發(fā)生故障,并在方便的時間進(jìn)行更換,而不會使系統(tǒng)停機(jī)。由于 MicroTCA 是一種交換結(jié)構(gòu)架構(gòu),而不是 VME 或 CompactPCI 等并行數(shù)據(jù)總線,因此系統(tǒng)可以設(shè)計為單個卡故障,而不會使整個系統(tǒng)停機(jī)。微TCA的硬件管理結(jié)構(gòu)很大程度上借鑒了精心設(shè)計的高級TCA管理架構(gòu)??梢允褂糜煞?wù)可用性論壇定義的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)高可用性中間件。

微型TCA最初被認(rèn)為是先進(jìn)TCA的一個更小,成本更低的表親,電信被視為其主要市場。自該規(guī)范獲得批準(zhǔn)以來,非電信應(yīng)用的高度興趣已經(jīng)浮出水面。其中最主要的是軍事應(yīng)用。

雖然 MicroTCA 已針對沖擊、振動、溫度、地震等電信標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了加固,但它尚未準(zhǔn)備好應(yīng)對移動軍事環(huán)境的極端要求。但是,許多 PICMG 成員公司正在努力開發(fā)一些概念,包括將 MicroTCA 機(jī)箱封裝在具有減震安裝和傳導(dǎo)冷卻功能的 ATR 盒內(nèi)。

至少有一家PICMG成員公司正在研究金屬翻蓋,包裹AdvancedMC卡,然后剛性地安裝在特殊的機(jī)箱中并直接傳導(dǎo)冷卻。預(yù)計這項工作將在2006年底進(jìn)入PICMG,并成為正式的規(guī)范開發(fā)活動。在定義需求和設(shè)計解決方案方面還有很多工作要做,但PICMG擁有300名成員的廣泛專業(yè)知識將照常進(jìn)行。

審核編輯:郭婷

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