Mechanik-Aspekte rund um CompactPCI Serial

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Leistungsaufnahme und Versorgung

Die Leistungsaufnahme aus 12 V ist für 3-HE-Boards auf 60 W beschränkt. Für 6 HE sind 150 W zulässig. Dies genügt auch zur Versorgung leistungshungriger Server-Chipsätze. 150 W sind zugleich die physikalische Grenze für Luftkühlung von Baugruppen, die mit je vier Teileinheiten ein 19“-Rack füllen. Ein 19“-Baugruppenträger mit 20 6-HE-Slots könnte dann theoretisch bis 3000 W Wärmeleistung erzeugen.

Die neuen AirMax-Steckverbinder von CompactPCI Serial haben keine speziellen Stromversorgungspins. Zur Spannungszuführung werden Standard-Stecker genutzt, die zur Signalübertragung geeignet sind. Pro Pin kann der Stecker bei 85 °C mit einer Stromlast von 1 A belastet werden. Durch die Konstruktion des Steckverbinders stehen die Kontakte einzeln, ohne eine thermische Kopplung. Wird eine Kontaktverbindung wärmer als eine andere, so erhöht sich der Innenwiderstand und der Strom sucht sich den Weg über kühlere Kontakte. Dies garantiert eine gleichmäßige Belastung aller Kontakte.

Der für P0 gewählte Steckertyp ist identisch zu P1. Er hat demnach 72 Kontakte und könnte bis zu 24 differentielle Signale verbinden. Seine Pins verstärken die 12-V-Versorgung, aber auch die 5-V-Standy-Versorgung. Insgesamt darf nun ein 6-HE-Board bis zu 25 W Leistung aus den 5 V Standby entnehmen – ebenfalls ein Zugeständnis an Server-Chipsätze. Ganz neu eingeführt wurden zwei redundante, isolierte 48-V-Stromversorgungen. Sie sollen verschiedene Telekom-Standards, aber gerade auch Lösungen wie Power-over-Ethernet (PoE) unterstützen. Eine 6-HE-Karte kann knapp 100 W über die Busplatine bereitstellen. Auf die thermische Bilanz hat dies kaum Einfluss, da bei PoE ja externe Geräte mit Leistung versorgt und die 48 V lediglich gesteuert werden.

Ethernet-Erweiterung bei 6-HE-Karten

Zwei Reihen des P0 sind für zwei zusätzliche Ethernet-Kanäle reserviert. Diese kommen zu den acht Kanälen hinzu, die als vollständig vermaschtes Netz definiert sind. Während die acht Kanäle das Multiprocessing-Netz von CompactPCI Serial bilden, können die zwei Zusatzkanäle zur Integration in vorhandene CompactPCI-Systeme auf Basis des PICMG-Standards 2.16 dienen, aber auch zur Systemadministration.

Parallele CompactPCI-Systeme verwenden dafür noch den IPMB, einen I²C-Bus. Der Trend geht aber auch hier zu Ethernet. Intel bezeichnet diese Technologie als AMT (Active Management Technology). Sie dient beispielsweise dem Update von Software auch bei ausgeschaltetem System.

Rückwärtskompatibilität und Zukunftssicherheit

Vor allem die unterschiedlichen Formate und Möglichkeiten der Signalführung zeigen, dass in modularen, industriellen Rechnersystemen flexible Konzepte gefragt sind. Hohe Ansprüche begleiteten daher von Vornherein die Entwicklung von CompactPCI Serial, sowohl im Hinblick auf Bestehendes als auch auf die Technologien der Zukunft, zugleich aber auch mit dem Blick auf speziellere Wünsche. Die wesentlichen Eigenschaften im hier beschriebenen Kontext sind:

Kompatibilität zum parallelen CompactPCI – PICMG 2.0,

Kompatibilität zwischen 3-HE-Karten und 6-HE-Karten,

6-HE-Hybridbaugruppen als Brücke zwischen existierenden Systemen und den modernen seriellen Schnittstellen,

verschiedene Steckeranordnungen für kundenspezifische I/O-Boards,

Backplane-Erweiterungen, zum Beispiel um zusätzliche Ethernetkanäle und Power-over-Ethernet für neuere Technologien.

Zu speziellen Rückwand-Lösungen s.a. Kapitel Individuelle Rear I/O für 3 HE und 6 HE und Anwendungsspezifische Rückwand-Architekturen.

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