Bewährt und leistungsstark: MicroTCA

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Da der MCH mit seiner Switch- und Managementfunktion mehr Signale als ein AMC benötigt, verwendet ein MCH mehrere Steckzungen zur Anbindung an die Backplane. Er ist typischerweise als Full Size Karte ausgelegt und verfügt dann über bis zu 4 dieser Steckzungen. Wegen der abweichenden Kontaktbelegungen und/oder zusätzlichen Steckzungen ist der MCH stets an einen bestimmten Steckplatz auf der Backplane gebunden. Ebenso verhält es sich mit den ebenfalls steckbaren Stromversorgungseinheiten (PMs), die über besondere Steckverbinder mit Hochstromkontakten verfügen. Bild 2 zeigt beispielhaft eine redundant ausgelegte Backplane, auf der die unterschiedlichen Steckverbinder gut erkennbar sind

Systemparameter aller Komponenten überwachen

Die Switch-basierte Architektur unterstützt eine Vielzahl von Anwendungstopologien mit Protokollen wie PCI Express, Gigabit und 10 Gigabit Ethernet. Dabei können die Systeme einfach oder bei 2 MCHs und der entsprechenden Backplane auch redundant ausgelegt werden.

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Eine Besonderheit von MicroTCA ist das umfangreiche, IPMI-basierende Managementkonzept. Alle AMCs verfügen über einen Module Management Controller (MMC). Power Module, Cooling Units und anwendungsspezifische Module besitzen Enhanced Module Management Controller (EMMCs), die ständig mit dem MicroTCA Carrier Management Controller (MCMC) auf dem MCH kommunizieren. So lassen sich nicht nur Funktionen wie E-Keying und Hot-Swap realisieren, sondern auch wichtige Systemparameter aller Komponenten überwachen und verändern. Dabei können beispielsweise die Temperaturen aller Komponenten ausgelesen und über die Steuerung der Lüfter angepasst werden.

Bild 3 zeigt eine Anwendung mit mehreren Single Board Computern (SBC), die über 10 Gigabit Ethernet vernetzt sind. Zudem wird als Konfigurationsschnittstelle Gigabit Ethernet an alle Single Board Computer angebunden. Die Anwendung ähnelt dem Beispiel mit dem OpenVPX Profil BKP3-CEN07-15.2.3 aus Teil 2 der Serie (wenn nur SBCs gesteckt werden).

Bild 4 zeigt eine Anwendung mit einem CPU Board und mehreren zugehörigen Peripheriekarten analog zu einer typischen CompactPCI Serial Anbindung. Die Peripheriekarten werden über den PCI Express Switch des MCHs an die CPU angebunden, die Disk per S-ATA Direktverbindung. Die Anwendung ähnelt dem OpenVPX Profil BKP3-CEN09-15.2.11 aus Teil 2 der Serie.

Bild 5 zeigt das Backplane-Blockdiagramm des ELMA blu!eco MicroTCA Systems, mit dem beide beschriebenen Anwendungen implementiert werden können. Dazu werden die Fat Pipes jeweils über den Switch auf dem MCH verbunden. Bei der ersten Anwendung wird ein MCH mit 10 Gigabit Ethernet verwendet, in der zweiten ein MCH mit PCI Express. Lediglich die Festplatte wird nicht über Switch-Verbindungen angebunden, sondern per Direktverbindung. Hier müssen CPU und Disk in entsprechend verbundene Slots gesteckt werden.

* Aksel Saltuklar ist CTO und Leiter R&D;

* Florian Faltin ist Abteilungsleiter Integrated Systems, beide bei ELMA Electronic, Pforzheim.

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