模組化開放系統架構倡議的重要性
MOSAs 的目標 — 改善系統功能、相容性和成本 — 取決於政府與產業之間的緊密合作。儘管軍事的每個服務部門都有一個模型或觀點，對於他們在標準中生產所需的系統所需的需求，但在過去的幾年中，一個共同的互通性目標已經重新塑造了軍事電子環境。
在尋求通過用於構建嵌入式系統的硬件來獲得運算程序的優勢時，互通性是一個重要的概念。
我們需要什麼才能連接 DoD 可能使用的系統中的東西？主要元素包括網絡系統基礎架構以及通過高速乙太網路驅動的通訊。但是，還有其他幾個嵌入在架構中的元素需要考慮。這些可以包括用於導航的同步和精確定時信號，系統管理以監控健康狀態模塊以及使模組能夠運行的電源系統。
開放群組感測器開放系統架構™（SOSA）是使用其他開放標準，它們屬於 SOSA 的標準，並且全部都遵守 MOSA 方法。其中之一，OpenVPX 或 VITA 65，基本上是與 SOSA 一致的 DoD 模塊的硬件標準。
OpenVPX 的主要元素快速回顧
讓我們看看 OpenVPX 的引擎蓋下。由 VITA 管理，它是一個經過驗證的基於 VITA 的開放標準系列。首先要注意的是它定義了特定的插槽模塊配置文件，以限制元件可以接口的方式，從而減少潛在的不兼容性。系統管理是透過 VITA 46.11 來處理，這是一種涵蓋機箱和系統管理概念的標準。
同樣地，定義了將電源應用到系統的常見方式，允許使用標準 PSU 模組，可以滿足 3U 和 6U 系統的需求。OpenVPX 通過子群組 VITA 62 正常化電源模組接口定義，因此在 LRU 之間保持一致性。
通過新的冷卻技術支持更高功率模塊也是 OpenVPX 的一部分。通過 SOSA 硬件標準，這些模塊還與 CMOSS 和 HOST 一致，滿足陸軍，海軍和空軍的需求。
OpenVPX 跟上行業變化
市場的需求並不停止。以太網和 PCIe 為例。由於對更快速度的需求不斷增加，從 1980 年到 2020 年，以太網已從 10 MB 到 1 GB，然後從 10 到 25 GB，並且最高達 100 GB。（圖二）
PCIe 是我們跨模組和系統移動數據的方式。它以 2.5 GigaTransfers 開始，然後 5，現在 8，並且正在進入每秒 16 千兆傳輸的領域。這兩種趨勢使嵌入式設計師能夠在 OpenVPX 中實現更快的設計。業界正通過採用標準並實施構建先進軍事系統所需的背板技術來做到這一點。
為了將不同的卡連接在一起並確保互通性，需要有一種一致的方法來固定它們並對映它們，以便與信號保持對齊，最終可以通過背板進行互聯的主機板。OpenVPX 提供了一種方法，以一致的方式通信或介面卡，因此不需要花時間在使元素一起工作。相反，開發工作可以專注於構建系統功能。
讓我們考慮一些在過去幾年中塑造了 OpenVPX 的其他作品。由於美國陸軍的一項倡議，形成了一個硬件融合架構，將新概念（例如更高速互連）帶入網絡連接的通信。使用新的光纖和射頻連接器，用於計時的無線電圖方案，以及對模塊中的更高功率密度的看法也被帶入 VPX 層。
回應系統設計趨勢
另外兩種趨勢包括系統變得越來越複雜，以及對同步的需求增加以標準化卡片之間進行計時的方式。OpenVPX 已經接受了這個挑戰，並定義了徑向時鐘策略和計時插槽。此計時卡會產生計時資訊，並產生時脈訊號，這些訊號可在背板上分佈。
較高的頻寬需求造成了壓力，系統背板現在需要比一兩年前的運行速度快 2.5 倍。這已經發展成新的高速背板實作，可利用新的信號完整性和模擬模型和從 10 到 25 Gb 的連接器，並且連接器支持切換速度。（圖三）
隨著時間的推移，模組從 40 W 轉移到 60 W，並提高到 130 W，具體取決於每個模塊的需求。以傳導冷卻的方式做到這一點很難，並且導致我們不得不考慮其他方法。透氣流 (AFT) VITA 48.8 推送更多空氣穿過模組，以改進導通冷卻的方式冷卻，通過將空氣流通過模塊以排出卡片並排出熱量。液體通流 (LFT) VITA 48.4 是另一種新的冷卻標準，提供了路線圖，允許需要更多功率的解決方案使用液體冷卻功能。
開放標準架構的持續發展
OpenVPX 是一種生活標準，隨著軍事平台的技術需求的不斷演進，不斷解決如何將新技術納入堅固的系統中，以實現 DoD 指定的要求。
總而言之，未來的 DoD 系統正受到模塊化開放系統架構方法和對當前技術的需求影響或驅動。這些正在影響新系統，並會影響未來的設計、機箱、背板、電源需求等。這個簡短的概述了 OpenVPX 所提供的內容，表明它是一種受支持的主動標準，今天已經存在，並將成長以滿足 DoD 未來的系統需求。它非常適合 MOSA 和 SOSA，CMOSS 和 HOST 的高級標準，並提供了允許 MOSA 實現其目標的硬件標準。
FAQs
OpenVPX 互通性意味著硬件模組（來自不同廠商）可以在系統內無縫接口和通信，因為它們符合標準化的插槽設定檔和通訊集合。這使整合商可以混合和匹配堅固的軍事嵌入式系統中的元件，而無需自訂佈線或重新設計。
互通性使系統設計人員能夠跨平台重複使用技術，降低風險並避免供應商鎖定。在軍事系統中，能夠整合來自不同供應商的模組（例如處理卡，電源模塊和網絡交換機板）有助於縮短開發週期並提高可維護性。
OpenVPX（維他 65）是更廣泛的 MOSA 計劃中的硬件標準。它定義模組如何配合在一起（插槽輪廓、引腳映射、背板拓樸），以便元件可以在堅固、高效能系統之間互操作。這支援 DoD 的相容性、能力和成本效益的目標。
OpenVPX 系統旨在支援不斷變化的通訊需求，例如高速乙太網路（高達 100 Gb 以上）和 PCIe 網狀架構，可在模組之間進行快速資料傳輸，這對於感測器處理、通訊和任務運算等即時應用至關重要。
是的由於 OpenVPX 定義了嚴格的設定檔和架構規則，因此一個供應商的主機板可以插入另一家廠商的背板和系統，然後仍可互換操作。這種隨插即用互通性可加速系統整合並降低客製化工程成本
