ECC 2019 Zukunft Trend in modularen Rechnersystemen Trend René Gisler
09|2019
www.elma.com ECC 2019: Trend in modularen Rechnersystemen Elma Electronic AG René Gisler
René Gisler Elektroningenieur FH Head of Electronic Engineering [email protected]
www.elma.com 2 ECC 2019: Trend in modularen Rechnersystemen Background
Vergangenheit Zukunft ?
www.elma.com 3 ECC 2019: Trend in modularen Rechnersystemen Zeitachse
CompactPCI 1997 Compact PCI Express STEbus 1980 CompactPCI PlusIO 2009
CompactPCI Serial 2011
VMEbus 1981
VXS (VMEBus Switched Serial) 2006
VPX 2004
OpenVPX 2009
AdvancedTCA 2002
MicroTCA 2006 1980 1990 2000 2010 2020 www.elma.com 4 ECC 2019: Trend in modularen Rechnersystemen Vergleich mit anderen Ansätzen
BoxPC Modulare Rechensysteme COM-Module & Trägerbaord Fully Custom Design
Komplexität
Entwicklungskosten RisikenStückkosten
www.elma.com 5 ECC 2019: Trend in modularen Rechnersystemen CompactPCI Serial
System Per. Per. Per. Per. Per. Per. Per. Per. Slot Slot 1 Slot 2 Slot 3 Slot 4 Slot 5 Slot 6 Slot 7 Slot 8
8x 8x 8x 8x 8x 8x 8x 8x 8x Ethernet Ethernet Ethernet Ethernet Ethernet Ethernet Ethernet Ethernet Ethernet 6x PCIex4
2x PCIex8
8x 1x 1x SATA PCIex8 PCIex8 1xPCIex4 1xPCIex4 1xPCIex4 1xPCIex4 1xPCIex4 1xPCIex4
1x SATA 1x SATA 1x SATA 1x SATA 1x SATA 1x SATA 1x SATA 1x SATA 8x USB3 1x USB3 1x USB3 1x USB3 1x USB3 1x USB3 1x USB3 1x USB3 1x USB3 8x USB2 1x USB2 1x USB2 1x USB2 1x USB2 1x USB2 1x USB2 1x USB2 1x USB2
www.elma.com 6 ECC 2019: Trend in modularen Rechnersystemen CompactPCI Serial
GPU Printer
PCIe
GPU USB Router PCIe Ethernet
CPU USB SATA USB Int. HD USB WiFi
Ext. HD BLE
www.elma.com 7 ECC 2019: Trend in modularen Rechnersystemen CompactPCI Serial
19’’ =482.6mm
3HE 3HE (3U) 100mm
1HE=1.75’’=44.45mm
8TE 4TE 1TE=0.2’’=5.08mm 160mm 12 TE
www.elma.com 8 ECC 2019: Trend in modularen Rechnersystemen CompactPCI Serial
www.elma.com Quelle Bilder: CompactPCI® Serial, Specification, PICMG® CPCI-S.0 9 ECC 2019: Trend in modularen Rechnersystemen CompactPCI Serial Ökosystem
Gehäuse Rechen- und Backplane PSU Custom Peripheriekarte ELMA EKF ELMA ELMA NVent Schroff MEN Hartmann BluTek Fischer ELMA Schroff Kontron …. … … …
www.elma.com Quelle Bilder Rechenkarten 1-3: EKF 10 ECC 2019: Trend in modularen Rechnersystemen CompactPCI Serial Ökosystem
Gehäuse Rechen- und Backplane PSU Custom Peripheriekarte Gleiche (erprobte und Sehr grosses Mehrere namhafte Mehrere namhafte Viele Möglichkeiten bewährte) Mechanik wie Ökosystem mit vielen Hersteller von Standard Hersteller mit Produkten Teilsysteme (Gehäuse, CompactPCI. Karten von mehreren Backplanes von in diversen Leistungs- Backplane, Sehr grosses namhaften Herstellern. typischerweise 2-9 und Spannungsklassen Peripheriekarte, PSU) Ökosystem von vielen Slots. zu entwickeln um namhaften Herstellern. spezifische Aspekte abzudecken.
› Grosse Spielwiese › Systeme von verschiedenen Herstellern sind kompatibel. › Die meisten Produkte sind «off the shelf» (ab Lager, erprobt und getestet, etc.). › Einfache Skalierbarkeit (von Single-Boarder bis zu komplexen 9-Slot Systemen). › CompactPCI Seriel bietet ein einfacheres und weniger komplexes System als VPX (Grundstruktur, Normenlage, Shell Manager, etc.).
www.elma.com 11 ECC 2019: Trend in modularen Rechnersystemen Fazit & Zusammenfassung
› Modulare Rechnersysteme haben auch heute noch ihre Berechtigung. › Alle «modernen» Systeme setzen auf schnelle serielle Punkt zu Punkt Verbindungen. › CompactPCI Serial bietet einen einfachen und günstigen Aufbau und kann auf ein sehr grosses Ökosystem zurückgreifen. › VPX wird für spezifische Applikationen (z.B. militärische Anwendungen) eingesetzt, es ist aber um einiges komplexer und teurer. › Es gibt einen Trend hin zu kompakteren Systemen mit 3-5 Slots.
www.elma.com 12 Kontakt
René Gisler Head of Electronic Engineering [email protected]
Elma Electronic AG Hofstrasse 10 CH-8620 Wetzikon
Tel.: +41 44 933 41 11 Web: www.elma.com E-Mail: [email protected]
www.elma.com ECC 2019: Trend in modularen Rechnersystemen Normen Backup Slide
Mechanik › Europa: IEC 60297-3-101, -102, -103, -104 › US: ANSI/EIA RS-310 › IEEE: 1101.1, 1101.10, 1101.11
CompactPCI VITA › PICMG 2.0 Base Specification (145 Seiten) › VITA 46.0 VPX Baseline Standard › PICMG 2.11 Power Interface › VITA 46.1 VMEbus Signal Mapping on VPX › PICMG 2.30 Plus IO › VITA 47 Environments, Design and Construction,.. › VITA 65.0 OpenVPX System CompactPCI Serial › VITA 65.1 OpenVPX Profile Tables › PICMG CPCI-S Base Specification (128 Seiten) › VITA 66.0 VPX: Optical Interconnect › VITA 66.1 .2 .3 .4 .5 VPX: Optical Interconnect sub stand. › VITA 67.0 VPX: Coaxial Interconnect - Base Stand. › VITA 67.1 .2 .3 VPX: Coaxial Interconnect sub stand. › VITA 68.0 VPX: Compliance Channel › VITA 68.1 VPX: Fixed signal integrity budget › …
www.elma.com 14 ECC 2019: Trend in modularen Rechnersystemen Links Backup Slide
ELEKTRONIKPRAXIS Was verbirgt sich hinter dem Begriff „19 Zoll“ https://www.elektronikpraxis.vogel.de/aufbausysteme-was-verbirgt-sich-hinter-dem-begriff-19-zoll-a-847057/
PICMG https://www.picmg.org/ CompactPCI Serial https://www.picmg.org/openstandards/compactpci-serial/ CompactPCI Serial: Architecture Solutions & Overview https://www.elma.com/en/services/us-resources/architecture-overviews/system-solutions-cpci-serial-overview/ ELEKTRONIKPRAXIS Sonderheft zu CompactPCI Serial https://files.vogel.de/vogelonline/vogelonline/issues/ep/2013/632.pdf EKF CompactPCI Serial the Smart Solution https://www.ekf.de/s/smart_solution.pdf
VITA https://www.vita.com/ OpenVPX: Die Architektur im Überblick http://www.elma.com/de-eu/services/us-resources/architecture-overviews/system-solutions-openvpx-overview/ Steps to building VPX systems with an integrator http://vita.mil-embedded.com/articles/steps-building-vpx-systems-an-integrator/#
AdvancedTCA: Architecture Solutions & Overview https://www.elma.com/en/services/us-resources/architecture-overviews/atca-overview/
www.elma.com 15 ECC 2019: Trend in modularen Rechnersystemen
EKF: SXP-JAM (CompactPCI Serial mit CompactPCI Classic) Backup Slide
www.elma.com Quelle Bilder EKF 16 ECC 2019: Trend in modularen Rechnersystemen ELOS (Elma Open System) Backup Slide
ELOS is a modular computing platform. The trend for more distributed computing power requires specialized nodes for different applications. Even there are hundreds of different embedded computing systems available in the market quite often you do not find what you really need, a standard system doesn’t match with your requirement. The ELOS concept is based on a big variety of building blocks that allow configuring an application specific solution in no time, even in small quantities. The building blocks are divided in four different categories: Rugged enclosure Backplane Power Supply System platform
www.elma.com 17 ECC 2019: Trend in modularen Rechnersystemen RAID und Passagierinformationssystem in einer Plattform Backup Slide
www.elma.com 18 ECC 2019: Trend in modularen Rechnersystemen OpenVPX Backup Slide
www.elma.com 19