MOSA 解決國防模組化系統趨勢

模組化開放系統架構 (MOSA) 解決國防模組化系統的趨勢

在過去兩年，美國部門、政府機構和業界共同努力，共同努力，透過開發開放標準，採用共同平台。這項新倡議的流程始於政府表達他們對嵌入式系統公司和所有相關人士共同努力實現這些目標的需求。主要目標是為通用系統指定基礎系統架構，例如選擇硬體標準 (在這種情況下是現有 OpenVPX 標準)，以及系統互通性。這項工作被稱為開放群組感測器開放系統架構™ 或 SOSA™，實現了跨過以前無法實現的不同產業界限的合作。但是跨模塊互操作性的問題仍然存在。限制使用和特定使用 OpenVPX 插槽設定檔有助於推動這項努力。機箱監控和管理雖然很長時間包含在其他開放標準中，但現在是根據 VITA 46.11 所指定的 OpenVPX 中的要求。（如需 SOSA 及其開發的簡要概述，請訪問我們的字母湯博客）添加的功能往往意味著電源需求增加。這會導致使用新技術來冷卻模塊的需求。電源介面定義已經被標準化，以簡化電源供應器並使其在系統層級更具互操作性。系統管理是另一個正在改變網路基礎架構的領域，尤其是在電源系統的正常化領域。

嵌入式平台提供基礎基礎架構

包裝供應商設計的平台是構建堅固的嵌入式系統所需的基礎基礎架構。這是一個自然的進展，隨著應用程序需求的發展，系統的框架本身也會發展。例如，在許多較新的系統中，背板中正在實現高速通道，以跟上整個網路基礎架構的資料需求。為了解決定時的需求，引入了徑向時計時。

模組化開放標準要求部落格-圖 1

圖 1：隨著系統功能的增加，基礎架構的需求也必須不斷發展。

背板速度的需求

那麼，這些界面的速度增加有什麼影響？首先，背板現在運行速度快兩倍半，從 10 G 到 25 G，這需要出色的信號完整性建模和模擬，以驗證設計假設。更高的通道速度驅動了對新的高速材料的需求，可更好地處理損失，但也更昂貴。接下來，需要更好的連接器，這就是為什麼嵌入式社群一段時間以來一直專注於高速 VPX 連接器，這些連接器現在可用，並且從 10 G 到 25 G 的輸送量向後兼容。

乙太網路介面的速度一直在提高；今天，我們主要使用背板上的 10 Gbps 乙太網路，進一步走向 40 和 100 Gbps。同樣地，我們看到 PCIe 從第 3 代以 8 GT/s 的速度轉移到第 4 代以 16 GT/s。

那冷卻和電力怎麼辦？

隨著系統功能和處理的增加，冷卻技術也受到影響。採用傳統 VITA 48.1 空氣和 48.2 導電冷標準，系統設計師達到 60 W 到 75 W 左右的牆壁需要新技術來減低更高散熱效果，例如通過冷卻的氣流，或 48.8，通過模組側面向上壓空氣，然後從機箱出去。這使模組可以散熱多達兩倍，這意味著 60 W 到 130 W 之間的範圍可以輕鬆處理。VITA 48.4 通過液體流通（LFT）技術提供更大的冷卻效果。電子包裝的發展也必須跟上不斷變化的減熱技術。例如，簡單卡指南中的改進技術提供了新的空氣流通道。系統模組的開發人員將需要跟進，以複雜散熱片的形式，這些散熱片可能需要新的製造技術，但可以幫助設計師滿足必要的冷卻要求。（圖二）

模組化開放系統需求部落格-圖 2

圖 2：新的冷卻方法正在增加在高密度嵌入式系統中消耗的瓦數量。努力簡化電源供應器出來的軌道數量也有助於解決電源挑戰。在典型的電源供應器中，我們會有 +12 V、+5 V、+3 V 和 +/-12 V。為了正常化和簡化背板電源供應器介面，電源將降低至 12 V，僅使用 3.3 V AUX，這需要重新架構電源供應器模組。隨著這一變化，電源供應器模組已經變得智能，具有 VITA 46.11 嵌入管理功能。現在，通過 IPMB，IPMC 和平台管理模塊，系統可以查詢電源供應器和主機板模塊，以獲取持續的系統健康狀態監控信息。

射頻和光學用於救援

接口的速度顯示了對射頻和光纖的明顯趨勢。在背板和模組上，連接器都在變化。模組上的光纖連接器可以使用背板上的配對連接器接收 I/O。同樣，RF 頻寬也在增加，密度需求也越來越高，我們看到新的 RF 連接器模塊。

協作就是遊戲的名字

隨著能力的增加並且互通性變得越來越普遍，擁有明確定義的開放標準可確保所有參與者都能有效地為共同目標而有效地工作。這種控制和平衡系統還有助於為更新更好的創新鋪平道路，使堅固的應用程序採用技術標準的變化。