CompactPCI Serial är en industristandard för inbyggda datorsystem , som är en vidareutveckling av PICMG 2.0 CompactPCI- standarden baserad på användningen av PCI Express -gränssnittet [1] [2] [3] .
Till en början utvecklades denna standard under arbetstiteln CompactPCI Plus, och döptes sedan om till CompactPCI Serial (PICMG CPCI-S.0) [4]
Ett nyckelelement i CPCI-S.0-specifikationen är användningen av AirMax VS -kontakter från FCI Americas Technology, Inc. (USA) [2] . Alternativ tillverkning av sådana kopplingar utförs också av Amphenol TCS. För systemplatsen tillhandahåller standarden två typer av honkontakter ("mamma") och tre typer av pluggar ("pappa"). Samtidigt har stickkontakter följande varianter: sexrad med fyra väggar, åttarad med två och tre väggar. Alla kontakter är enhetliga i design, vilket gör deras produktion mer kostnadseffektiv och bör bidra till att minska kostnaderna.
Fördelningen av dessa kontakter inom 3U -systemplatsen är som följer [2] : anslutning P1: sexradig, fyraväggig; kontakter P2 - P5: åttaradiga, dubbelväggiga; kontakt P6: åttarad, treväggig.
För att ansluta perifera moduler är det också möjligt att använda tio-rads dubbelväggiga kontakter med deras godtyckliga arrangemang för att tillhandahålla den så kallade mekaniska kodningen av spår för att säkerställa installationen av moduler i strikt specificerade spår.
Den maximala dataöverföringshastigheten genom AirMax VS-stiftparet garanteras på en nivå på mer än 12 Gb/s, vilket gör det möjligt att implementera PCI Express Gen.3-gränssnittet. [2]
Med tanke på releasen i slutet av 2014 av utkastet till versionen av PCI Express Gen. 4, som kommer att ge dataöverföringshastigheter över en enda linje upp till 16 Gb/s [5] , kommer CPCI-S.0-standarden att behöva färdigställas för nya typer av kontakter som tillåter en växelkurs på 16 Gb/s.
3U systemplats stöder [2] :
CompactPCI Serial använder endast en matningsspänning (12 V), vilket gjorde det möjligt att minska den maximalt tillåtna strömbelastningen per kontaktpar till 8 A. P1-kontakten [2] används för att mata matningsspänningen .
Den maximala tillåtna effektförlusten per kortplats är 60 W för 3U-format och 120 W för 6U-kort [2] .
PCIMG CPCI -S.0 perifera kortplatser stöder en PCI Express -kanal med upp till 16 linjer, ett SATA -gränssnitt , USB 2.0, USB 3.0, upp till 8 10GBASE-T Ethernet -linjer. I det här fallet är användningen av kontakter P1 obligatorisk, och P2 - P6 är valfritt [2] .
Vid implementering av stjärnanslutningar av moduler baserade på PCI Express , SATA eller USB-gränssnitt kan en systemplats styra upp till 8 perifera kortplatser, utan behov av ytterligare bryggkretsar, nätverksväxlar eller speciella bakplan. [2]
Samtidigt beror det maximala antalet plug-in-moduler på kapaciteten hos CPU-kretsuppsättningen. Till exempel, om styrkretsen stöder driften av klustring av 16 PCI Express -gränssnitt i 4 kanaler med 4 PCI Express -linjer i varje, kan 11 perifera moduler med dataöverföringskanaler över 4 PCI Express -linjer anslutas till den centrala processorn utan att använda en switch . En liknande övergång med stöd av styrkretsen till användningen av 16 kanaler med enstaka PCI Express Gen.2-linjer med en teoretisk genomströmning på 500 MB/s vardera (motsvarande att använda CompactPCI 66 MHz/64 bitars gränssnitt) tillåter anslutning av 44 moduler i gränsen. Naturligtvis, i praktiken, kan det vara omöjligt att ansluta alla 44 moduler på grund av strukturella och mekaniska begränsningar och den stora längden på elektriska ledningar, men cirka 20 moduler, inklusive moduler av bakre typ (Rear I/O), kan anslutas med garanti. Detta öppnar breda möjligheter för skapandet av flerkanaliga signalbehandlingssystem, till exempel i digitala antennuppsättningar [2] .
När den är ansluten enligt principen "varje med varje" (mesh-schema) baserat på 10-gigabit-versionen av Ethernet , kan upp till 9 enheter anslutas till nätverket, vilket gör att du kan skapa flerprocessordatabehandlingskomplex. [2] .
Utvecklingen av crossboards och chassi baserade på CompactPCI Serial-specifikationerna utförs av Schroff och Elma , och systemkontroller och perifera moduler är utvecklade av MEN Mikro Elektronik , Fastwel , EKF , Emerson Embedded Computing , ADLINK [8] .