Ursprung und Konzept des Bus-Standards CompactPCI Serial

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CompactPCI Serial — ein unabhängiger Basisstandard

CompactPCI Serial, im Gegensatz zu CompactPCI PlusIO, ist ein neuer unabhängiger Basisstandard. PICMG CPLUS.0 ist die Nummer der neuen Basisspezifikation. In dieser Norm wird nun ein gänzlich neuer Stecker eingeführt. Dieser erlaubt eine bei weitem höhere Signaldichte und unterstützt noch höhere Übertragungsfrequenzen von 12 GBit/s und mehr.

CompactPCI Serial basiert konsequent auf der Mechanik von CompactPCI, bleibt also zur IEC 1101 kompatibel, unterstützt aber ausschließlich moderne Punkt-zu-Punkt-Verbindungen. Da die Mechanik vollständig kompatibel zur IEC 1101 ist, können ohne Einschränkungen alle Standard-19-Zoll-Systemlösungen genutzt werden. Die Abmessungen der Busplatinen sind identisch zu denen der CompactPCI-Backplanes und werden auf die gleiche Weise befestigt.

Frontplatten und Griffe bleiben ebenfalls identisch. Die bewährte Hot-Plug-Mechanik – der Schalter im Griff – bleibt gleich und gewinnt für Festplatten-Raids eine neue Bedeutung. Lediglich der Steckverbinder wird durch einen modernen Typen ersetzt, welcher in der Lage ist, die hohen Frequenzen zu unterstützen.

Im CompactPCI-Plus-Standard findet ein Steckverbinder der Firma FCI Verwendung. Die Steckerfamilie wird unter dem Marketingnamen AirMax vertrieben und unterstützt Übertragungsfrequenzen von 12 GBit/s und mehr ohne besondere Schirmmaßnahmen. AirMax bietet Platz für bis zu 184 Pinpaare auf einem 3-HE-Board. Die hohe Pinanzahl, besonders wegen der bereits erwähnten Sternarchitektur moderner Rechner für den System-Slot wichtig, erlaubt andererseits auch die Nutzung einer Menge freier Pins für kundenspezifische Rear-I/O auf Peripheriebaugruppen.

Die Mechanik des Steckers berücksichtigt die Anforderungen der IEC 1101 und die Anmutung erinnert sehr an die bewährten 2-mm-Steckverbinder des CompactPCI-Standards. Ganz wichtig bei der Auswahl des AirMax-Steckers für die Norm war, dass FCI bereit ist, die Bedingungen der PICMG bezüglich deren Patentpolitik zu akzeptieren.

Nach amerikanischem Recht ist es nicht zulässig, dass ein Bauteil in einer Norm vorgeschrieben wird, welches nur von einem einzigen Hersteller gefertigt werden darf. Eine Norm darf nicht dazu benuttz werden, um ein Kartell aufzubauen oder zu unterstützen. Amphenol TCS ist bereits Zweitlieferant für AirMax-Steckverbinder.

Stiftstecker und Buchsenstecker wurden vertauscht

Stiftstecker und Buchsenstecker sind im Vergleich zu CompactPCI vertauscht angeordnet. Auf der Steckkarte befindet sich der Stiftstecker, auf der Backplane der Buchsenstecker – also wie bei VMEbus-Systemen auch. Damit gehören verdrückte Pins auf der Backplane der Vergangenheit an. Und sollte wider Erwarten doch ein Pin beschädigt werden, ist es natürlich weniger aufwändig, eine Steckkarte auszutauschen, als eine Busplatine oder ein ganzes System.

Der AirMax-Stecker ist speziell für den Einsatz in rauer Umgebung entwickelt worden. Für den Stiftstecker, das heißt den Stecker auf der Einsteckkarte, gibt es Ausführungen, welche anreihbar sind, also nur zwei Wände haben und solche, bei denen die Pins von vier Wänden komplett umgeben sind. Speziell für CompactPCI Serial wird noch eine zusätzliche Variante entwickelt, ein Stiftstecker mit drei Wänden.

Insgesamt beschränkt sich CompactPCI Serial auf drei Steckertypen und zwei Buchsentypen aus dem großen Programm von AirMax-Steckern. Auf der Baugruppe kommt immer ein Stecker mit vier Wänden und sechs Pin-Reihen zum Einsatz. Ergänzt wird dieser durch mehrere anreihbare Typen mit zwei Wänden und acht Reihen. Abgeschlossen wird ein 3HE-Board dann von einem Stecker mit drei Wänden und acht Reihen.

Insgesamt entsteht so ein allseitig geschützter Stiftstecker mit einer Querwand in der Mitte. Diese Querwand unterstützt die Stabilität des eingesteckten Boards, verhindert aber auch, das versehentlich ein CompactPCI-Plus-Board in einen herkömmlichen CompactPCI-Slot gesteckt wird und dort Pins verbiegt.

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