一種新穎嵌入式結(jié)構(gòu)：更大更好的主板

一種新穎嵌入式結(jié)構(gòu)：更大更好的主板

　經(jīng)過多年的業(yè)務(wù)衰退后，一些主要的電信設(shè)備制造商正在支持一種新穎的開放式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，希望電信行業(yè)能重新贏利。

　　要點(diǎn)
　　●AdvancedTCA（先進(jìn)電信計(jì)算結(jié)構(gòu)）因其電路板面積大、可用性高和互連速度快而成為可行的下一代電信平臺(tái)。
　　●有 100多 家主要電信供應(yīng)商與設(shè)備供應(yīng)商參與制定并支持 AdvancedTCA 規(guī)范。
　　●高速串行數(shù)據(jù)鏈接與交換式結(jié)構(gòu)技術(shù)可為每個(gè)機(jī)架提供高達(dá) 2.5 Tbps 的總數(shù)據(jù)速率。
　　●所有電路板與有源模塊都具備熱插拔能力，使 AdvancedTCA 系統(tǒng)能達(dá)到 99.999% 的可用性。
　　●一個(gè)內(nèi)部機(jī)架管理系統(tǒng)監(jiān)視所有的有源子系統(tǒng)，報(bào)告異常情況，并控制每臺(tái)已安裝設(shè)備的運(yùn)行。

　　AdvancedTCA（先進(jìn)電信計(jì)算體系結(jié)構(gòu)）是為下一代電信設(shè)備制定的一個(gè)有關(guān)電路板、背板和軟件的新規(guī)范。由于具有更大的形狀系數(shù)、高可用性性能以及高速互連性，AdvancedTCA 有可能成為當(dāng)今專有設(shè)備的現(xiàn)成替代品。這一新穎體系結(jié)構(gòu)出現(xiàn)時(shí)，電信市場正面臨業(yè)務(wù)與技術(shù)的雙重挑戰(zhàn)。隨著競爭的加劇和價(jià)格的下跌，服務(wù)提供商被迫降低資本支出。同時(shí)，更高的數(shù)據(jù)傳輸率和增加的容量都會(huì)給現(xiàn)有的大型專有電信設(shè)備增加負(fù)擔(dān)。
　　為應(yīng)對不斷增長的數(shù)據(jù)傳輸速率和預(yù)期的語音與數(shù)據(jù)的融合，電信設(shè)備供應(yīng)商從 2001 年起就開始調(diào)研各種標(biāo)準(zhǔn)化的體系結(jié)構(gòu)。諸如 VME 和 CompactPCI 等體系結(jié)構(gòu)，它們不大符合電信設(shè)備的獨(dú)特要求。電路板面積和間距對于先進(jìn)電信設(shè)備所需的高密度高速度電路來說太小。機(jī)板與機(jī)架的冷卻與配電也不適用于新式處理器及其支持電路。這些標(biāo)準(zhǔn)的其他局限性是背板既有的總線和數(shù)據(jù)處理能力。一套系統(tǒng)管理方法也使電信的高可用性目標(biāo)難以達(dá)到。考慮到這些問題，設(shè)備供應(yīng)商制定了一個(gè)新的電信標(biāo)準(zhǔn)，以利用現(xiàn)成設(shè)備實(shí)現(xiàn)節(jié)約成本的好處。在 PICMG（PCI 工業(yè)計(jì)算機(jī)制造集團(tuán)）的主持下，有多達(dá)100 家公司參與制定AdvancedTCA 規(guī)范。該集團(tuán)于去年初推出了 PICMG 3.0 規(guī)范，AdvancedTCA 規(guī)范的縮略版本可從www.picmg.org 獲得。
　　AdvancedTCA技術(shù)的基礎(chǔ)是高速串行數(shù)據(jù)鏈接和交換結(jié)構(gòu)技術(shù)。有了冗余星形數(shù)據(jù)傳輸、全網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸以及幾種交換結(jié)構(gòu)方法，一塊 AdvancedTCA 背板的數(shù)據(jù)速率可提高到2.5 Tbps。超大的電路板面積可支持所有最新芯片，并可為每個(gè)插槽提供高達(dá) 200W 的輸入功率與冷卻能力。AdvancedTCA 規(guī)范還為所有電路板與有源模塊提供熱插拔能力，從而使系統(tǒng)達(dá)到甚至超過 99.999%，亦即“5個(gè)9” 的可用性。復(fù)雜的管理功能可以監(jiān)控插入模塊的正常工作、供電、冷卻甚至鍵入等情況，以保證各系統(tǒng)高效運(yùn)行。各個(gè)模塊從備份的 48Vdc 電源饋線獲得電能，并從備份的控制板與數(shù)據(jù)板獲得數(shù)據(jù)，以防止一個(gè)故障導(dǎo)致整個(gè)機(jī)架失效。
　　機(jī)架描述
　　就機(jī)械結(jié)構(gòu)來說，AdvancedTCA 單元被組織成機(jī)架形結(jié)構(gòu)（圖 1）。12U、21 英寸高的基本機(jī)架由電源輸入、管理電路、一塊背板、插入卡導(dǎo)槽以及冷卻裝置組成。插入卡占位的最大數(shù)目隨機(jī)架尺寸變化：19 英寸機(jī)架有 14個(gè)插槽，600 毫米（約 24 英寸）ETSI（歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)）機(jī)架有 16 個(gè)插槽。電路板間距為 1.2 英寸，足以安裝散熱片和背面表面安裝元件。機(jī)架內(nèi)強(qiáng)制通風(fēng)可提供高達(dá) 3200W 的冷卻能力。每個(gè)背板插槽中可插入一塊 8U