Ursprung und Konzept des Bus-Standards CompactPCI Serial

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CompactPCI PlusIO — Anschlussbelegung und Funktion der Benutzer-Pins

PICMG 2.30 CompactPCI PlusIO basiert auf dem CompactPCI-Basisstandard PICMG 2.0. Der Basisstandard PICMG 2.0 wird durch PICMG 2.30 ergänzt. Diese Ergänzung definiert für 32-Bit-System-Slots die Anschlussbelegung und die Funktion der Benutzer-Pins am Stecker J2. Die Signale sind im Standard als BP(I/O) Signale bezeichnet und nicht weiter spezifiziert. CompactPCI PlusIO holt das nun nach.

Die Anzahl der Pins genügt, um viermal PCI Express mit je einem Link, viermal SATA, viermal USB 2.0 sowie zweimal Ethernet 1000BaseT auf die Backplane zu führen. Allerdings ist der normale 2-mm-Stecker nicht geeignet, Signale von so hoher Frequenz mit ausreichender Qualität zu übertragen, zumindest nicht ohne viele zusätzliche Massepins. Also musste ein neuer Stecker gefunden werden.

Die Firma 3M produziert solch einen Stecker, welcher geeignet ist, diese Signale in ausreichender Qualität ohne zusätzliche Massepins zu übertragen. Der Stecker ist mechanisch vollkommen kompatibel zum derzeitigen 2-mm-Stecker. Im Inneren ist er allerdings vollkommen anders aufgebaut. Jeder Pin ist einzeln und unabhängig von anderen Pins geschirmt. Die Impedanz beträgt 100 Ohm und ist damit ideal geeignet, um sowohl single-ended als auch differenzielle Signale zu übertragen.

Der Stecker auf der Backplane kann unverändert bleiben. Rüstet man eine Baugruppe mit diesem Stecker aus, so bleibt sie vollkommen kompatibel zum originalen CompactPCI-Standard. Solche Boards können ohne Einschränkungen in allen existierenden Systemen eingesetzt werden. Mit dem neuen Stecker stehen nun PCI Express, SATA, USB und Ethernet an der Backplane zur Verfügung – neben dem Legacy-PCI-Bus. Vorwärts- und Rückwärtskompatibilität ist ohne Einschränkungen gewährleistet.

So können die Anschlussmöglichkeiten genutzt werden

Will man die neuen seriellen Schnittstellen verwenden, kann man entweder mittels eines Rear-IO-Adapters verdrahten oder man ergänzt das existierende CompactPCI-System um neue Steckplätze. Mit den jeweils vier PCI Express-, SATA- und USB-Schnittstellen kann man vier identisch belegte neue Steckplätze realisieren. Ethernet wird beispielsweise benutzt, um mehrere solcher Systeme miteinander zu verbinden.

Die neuen Steckplätze eignen sich unter anderem zum Aufbau von Festplatten-Raids, der Anbindung von Frame-Grabbern über PCI Express oder der Integration von Mini-PCI-Express-Karten für drahtlose Kommunikation – Funktionen wie sie heute ständig benötigt werden und oft mehr schlecht als recht kundenspezifisch gelöst werden.

CPU-Baugruppen, die PICMG 2.30 unterstützen (3HE als auch 6HE) bleiben ohne Einschränkungen zum Basisstandard kompatibel und können auch in existierenden Systemen genutzt werden. Kann eine CPU-Karte nicht alle Schnittstellen bedienen, so können die verbleibenden Pins nach wie vor spezifisch genutzt werden. Der neue Steckverbinder erlaubt die Übertragung von Signalen bis 5 Gb/s; mechanisch bleibt er 100% kompatibel zur Norm.

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