Partner-Ecke: Ein neuer Blick auf CompactPCI Serial

Datum der Veröffentlichung:
October 16, 2023

Mitwirkende: Dolphin, EKF, Elma Electronic und der Präsident von PICMG

 

CompactPCI Serial gibt es schon seit vielen Jahren. Dank seiner Modularität, Skalierbarkeit und Kosteneffizienz, insbesondere in komplexeren Anwendungsumgebungen, hat es in einer Vielzahl robuster Embedded-Branches beachtliche Erfolge erzielt. We bei ELMA glauben, dass es sich um einen modularen, offenen Standard handelt, der hervorragende Anwendungsmöglichkeiten in Anwendungen bietet, in denen OpenVPX möglicherweise mehr als die Anforderungen eines bestimmten Projekts ist, und dennoch die härtesten Umweltanforderungen erfüllt. Endlich ist er in der Eisenbahn- und Transportbranche weit verbreitet.

 

We have some Members of CompactPCI Serial Community the following question, and this blog is the result their common ideas.

 

Welche Aspekte sollten Ingenieure bei der Bewertung von CompactPCI Serial als potenzielle Systemarchitektur kennen?

 

Von: Jess Isquith, President, PICMG

CompactPCI Serial lebt und gedeiht! Actual, the active technical work group with the managed requirements of high speed I/O, processing and system management. Regulär are entered new applications and products to strengthen the öcosystem, and the level of work between the PICMG members, the work on the specification and in the industry was bemerkenswert.

Dank all dem hat der CompactPCI-Serial-Standard zu einer beliebten Plattform für verschiedene Anwendungen entwickelt, die Modularität, hohe Leistung und symmetrische Multifachverarbeitung erfordern. Darüber hinaus aktualisiert die technische Arbeitsgruppe derzeit weitere Verbesserungen, um die Spezifikation auf dem neuesten Stand zu halten.

This current measure an acceptance and dynamics provides safe that the compactPCI-community continue successful in various transport, medicine, industry control and automation, communications, robotics and world applications.

Auf der PICMG-Website können Sie über die zahlreichen CompactPCI-Serial-Referenzmaterialien informieren und das Mitgliederproduktverzeichnis einsehen, das über 160 Produktlisten von über fünfzehn Unternehmen enthält. https://www.picmg.org/openstandards/compactpci-serial/

Von: Herman Paraison, Vizepräsident für Vertrieb und Marketing, Dolphin Interconnect Solutions

Dolphin INterconnect Systems PCIe Adapter 3U CPCI Serial
Abbildung 2: PCIe-Adapterkarte von Dolphin Interconnect

Systemingenieure, die potenzielle Systemarchitekturen evaluieren, sollten die neuen Funktionen von CompactPCI Serial in den Fokus nehmen. Diejenigen, die komplexe Systeme entwickeln, können CompactPCI Serial jetzt nicht nur verwenden, um I/O-Komponenten, sondern auch mehrere Prozessoren und mehr miteinander zu verbinden. Mit der Einführung neuer fortschrittlicher PCIe-Switch-Module von CompactPCI Serial können größere, komplexere Topologien geschaffen werden, die sich durch höhere Leistung und geringere Latenz auszeichnen.

 

New functions like Processor-to-Processor-communication, I/O-Sharing and Scaling several chassis with copper and glass fiber cable are now available. Sie sind auch in der Lage, ein serielles CompactPCI-Gehäuse an den Standardserver anzuschließen, wodurch die Rechenleistung und Skalierbarkeit von CompactPCI-Serial-Topologien erhöht werden. Systemingenieure können heterogene Umgebungen mit mehreren Prozessoren und High-Geschwindigkeits-I/O vorstellen, die auf seriellen CompactPCI-Systemen basieren.

 

A key component, that this new system architectures allows, is the einführung of PCI Express (PCIe) software for series compact PCI systems. The PCIe software was developed to allow communication between prozessoren, soCs, FPGAs, NVME-running and other components. The standard PCIe software package by Dolphin, ExpressWare, includes example apis for shared storage, sockets, TCP/IP and sharing as a standard interface to PCIe standard hardware on low level.

 

Systemingenieure, die nach Skalierbarkeit oder verbesserter Verarbeitung in einem seriellen CompactPCI-Format suchen, stehen jetzt mehrere neue Systemarchitekturen zur Verfügung. we take an, a techniker combine the serial compactPCI-module and the chassis of Elma with the CompactPCI serial switch of Dolphin. The existing system can use ExpressWare to communication between prozessors, components within or to a serial compactPCI case and add several components between prozessors within or outside this cases together.

 

Der robuste, modulare, skalierbare und kostengünstige Charakter von CompactPCI Serial in Kombination mit diesen neuen Funktionen bildet eine leistungsstarke Plattform für die Systementwicklung, die potenzielle neue Plattformen evaluiert. Und wir gehen davon aus, dass diese Fähigkeiten im Laufe der Zeit zum Tragen kommen, da CompactPCI Serial ständig weiterentwickelt wird. https://www.dolphinics.com.

Von: Wolfgang Wiest, Vertriebschef, EKF

EKF Systems 3U CPCI Serial Tiger Lake CPU
Abbildung 3: Tiger Lake-CPU auf einer seriellen 3U-CPCI-Karte von EKF.

CompactPCI Serial is einer der modularsten, wenn nicht sogar der modularste Standard für eingebettete Anwendungen. Aufgrund seiner robusten Eigenschaften eignet es sich für raue Märkte wie Transport und schwere Fahrzeuge, ist aber dennoch kostengünstig genug, um eine gute Alternative für komplexe Industrie- und IIoT-Anwendungen zu sein.

 

With his modularity, robust and flexibility provides CompactPCI Serial many advantages. Principally allows the width öcosystem and the defined compliant compatibility of the compactPCI-Serial-Standards, the combination many different platines various manufacturers.

 

This benefits can also bring challenges, especially in the start phase of system development. With the correct bridging options, how they are offers by EKF, is possible however, various technologies, e.g. PCI Express and CompactPCI Serial, in a hybrid system.

 

The connection of CompactPCI and CompactPCI Serial was already always provided by the CompactPCI PlusIO Bridge-Standard. Bei aller durchdachten und zukunftsweisenden Kompatibilität zwischen Karten verschiedener Hersteller und Technologien ist jedoch immer noch ein gewisses Maß an Erfahrung erforderlich, um all dies in einem funktionierenden System zusammenzuführen und einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten.

 

With CompactPCI Serial is much possible, but for specific implementation — especially such as complex or a high grade of adaptation — should they have strong partners as part your development teams, the flexible enough are to management special application requirements. EKF schätzt seine Fähigkeit, ein solcher Partner zu sein, und zusammen mit einem breiten Partnernetzwerk bietet die Entscheidung, ein CompactPCI-Seriell-System zu implementieren, viel mehr Vorteile als ein weniger modularer Standard. To see the entire product palette of EKF: https://www.ekf.de.

Von: David Caserza, Architekturmanager für Embedded Computing, Elma Electronic

3-, 5- and 9-slot CPCI Serial Backplanes from Elma.
Abbildung 4: Serielle cPCI-Backplanes von Elma

CompactPCI Serial is a very economic, easy to operator and robust computer standard. It used Eurocard packaging standards, they are favourite since years and have been used as effective, if modular, robust computer are required. It supports both configurations with several prozessors as also configurations with processors and several peripheriedevices, and should be used by new designs and the necessary of migration from older CPCI or even VME systems.

Die seriellen CompactPCI-Backplanes verfügen über spezielle Steckplatz-zu-Steckplatz-Verbindungen für PCIe-, SATA-, USB-, Ethernet- und andere erforderliche Verbindungen. The large selection of plug in cards (PICs), according to this standards, because the hardware integration is very easy. Durch die Verwendung der Eurocard-Verpackungsstandards können Chassis und Platinen sowohl bei der Erstkonstruktion als auch bei Wartungs- oder Ausrüstungsarbeiten problemlos zusammenpassen. This modular approach has the often important advantage, that the average repair time (MTTR) is low in the minimum repair time (MTTR).

Integrated CompactCI Serial system platform for a railway application
Abbildung 5: Vollständig integrierte serielle 3U-CPCI-Systemplattform

Single-Star- und Full-Mesh-Backplanes sind erhältlich. Bei Single-Star kann eine Prozessorplatine mehrere Peripherieplatinen aufzählen und mit ihnen kommunizieren. Bei der Full-Mesh-Technologie können mehrere Prozessorkarten über Ethernet miteinander verbunden werden. This topology options make CPCI Serial to a great choice for the replace older CPCI and VME systems, because many this older systems often were built with a single plate computer with several peripheriecards or with a cluster of connected processor cards.

The mechanical Eurocard Formfaktor of CompactPCI Serial offers also the advantage of a very designed packaging öcosystems, in the chassis all types are easily available. This rich of table and portable devices until 19-zoll rack montages and other forms and sizes, which are suitable for a number of markets, including: industry, halbleiterprocessing, medicine, transport, test/instruments, defense and other. https://bit.ly/cpcis-products.

FAQs

Was ist CompactPCI Serial?

CompactPCI Serial ist ein modularer offener Standard für leistungsstarkes Embedded Computing, der serielle Punkt-zu-Punkt-Verbindungen (wie PCI Express, SATA, Ethernet und USB) verwendet und gleichzeitig den bewährten Eurocard-Formfaktor des klassischen CompactPCI-Standards beibehält. Er bietet robuste Leistung, Modularität und Robustheit für anspruchsvolle Industrie-, Transport- und Embedded-Anwendungen.

Wie unterscheidet sich CompactPCI Serial von älteren CompactPCI?

Während das ältere CompactPCI (PICMG 2.0) eine parallele Busarchitektur verwendet, verwendet CompactPCI Serial serielle I/O-Verbindungen, die höhere Datenübertragungsgeschwindigkeiten, flexiblere Topologieoptionen und eine bessere Unterstützung moderner Schnittstellen ermöglichen. Dieser Übergang unterstützt fortschrittliche Multiprozessor- und Hochgeschwindigkeits-I/O-Systemarchitekturen.

Warum wird CompactPCI Serial als eine gute Wahl für robuste Embedded-Systeme angesehen?

Aufgrund seines robusten mechanischen Designs, seiner modularen Architektur und seines starken Ökosystems widersteht CompactPCI Serial rauen Umgebungen — einschließlich Transport, Industrieautomatisierung und unternehmenskritischen Systemen — und bietet gleichzeitig skalierbare Leistung und einfache Hardwareintegration.

In welchen Anwendungen wird CompactPCI Serial häufig verwendet?

CompactPCI Serial wird häufig in den Bereichen Transport (Eisenbahn), industrielle Steuerung, Robotik, medizinische Systeme, Kommunikationsinfrastruktur und anderen Märkten eingesetzt, die modulare, leistungsstarke Embedded-Computing-Lösungen erfordern.

Kann CompactPCI Serial Multiprocessing- und Hochgeschwindigkeitsnetzwerke unterstützen?

Ja, die Spezifikation unterstützt symmetrisches Multiprocessing mit Optionen wie Single-Stern- und Full-Mesh-Backplane-Topologien. Diese ermöglichen die Kommunikation mehrerer Prozessorplatinen und Peripheriekarten über Hochgeschwindigkeits-PCIe-, Ethernet-, SATA- und USB-Schnittstellen

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