MicroTCA-先進的工業(yè)計算機測控系統(tǒng)解決方案
彭文進 2006/10/11
摘要:圖1,DINTEK 2U ATCA系統(tǒng)平臺
2.2U ATCA系統(tǒng)平臺應用于網(wǎng)絡安全領域,構建高速信息過濾/內容搜索設備
ATCA的高速數(shù)據(jù)傳輸能力和靈活多樣的通信接口,非常適用于網(wǎng)絡安全領域應用。2U的ATCA系統(tǒng)平臺,由于只有兩個插槽,可以不用通過交換板,只通過點對點全互連結構的背板就能實現(xiàn)兩塊業(yè)務板之間的高速數(shù)據(jù)交換,大幅降低了系統(tǒng)的成本。用如下方式構建的高速信息過濾/內容搜索設備已經(jīng)在網(wǎng)絡安全領域投入現(xiàn)場實用。
圖2,用2U ATCA構建的網(wǎng)絡安全設備
其中,F(xiàn)abric Interface通道被用于傳送業(yè)務數(shù)據(jù)交換,Base Interface通道被用于傳送系統(tǒng)配置和管理信息。每個業(yè)務板都有數(shù)據(jù)處理和交換功能,可以負荷分擔或鏡像冗余的方式工作。通信接口模塊采用AMC結構,可根據(jù)應用環(huán)境的不同,配置為GbE、10GbE等接口類型,并且,可以很容易地實現(xiàn)接口和鏈路的互備和切換。
這樣的配置,如果采用CPCI的2.16架構,至少需要4U8SLOT的機箱+兩塊交換板+4~6塊業(yè)務板+兩塊CPCI電源才能實現(xiàn),價格差距不大,但很多方面的性能卻無法與2U
ATCA構建的平臺相比。
3.2U ATCA系統(tǒng)平臺應用于IPTV流媒體服務,構建寬帶綜合接入設備
無論是3G還是NGN,都把IPTV流媒體服務當作能夠真正帶來發(fā)展的業(yè)務。但是,由于歷史的原因和體制的限制, IPTV流媒體服務的網(wǎng)絡實現(xiàn)及運營方式等還有很多不確定因素。對于接入方式,不同的網(wǎng)絡、不同的運營商會有不同的選擇。如電信運營商可能會繼續(xù)推行xDSL,廣電運營商可能會沿用CABLE,而新興的網(wǎng)絡運營商則會直接推廣千兆以太網(wǎng)(GbE)。同時,設備制造商也在研發(fā)APON、EPON、GPON等不同的接入設備?梢哉f,未來網(wǎng)絡的“最后一公里”,即邊緣設備和接入設備,將是不斷發(fā)展和不斷變化的。面對如此多的不確定因素,相關的設備供應商必須開發(fā)可適應未來發(fā)展的、靈活的、可配置的寬帶綜合接入設備。用下圖所示2U
ATCA系統(tǒng)構建的寬帶綜合接入設備將能夠最大限度地適應未來網(wǎng)絡的發(fā)展要求。
圖3,用2U ATCA構建的寬帶綜合接入設備
4.2U ATCA系統(tǒng)平臺應用于構建圖形圖像處理/數(shù)值分析設備
從上面的例子已經(jīng)可以看出,2U ATCA雖然很小,但是利用其靈活的網(wǎng)絡拓撲結構,配合不同的AMC模塊,可以實現(xiàn)復雜的、過去要用龐大的系統(tǒng)平臺才能實現(xiàn)的功能。
下面的設計被應用于圖形圖像處理和數(shù)值分析系統(tǒng)。8個DSP或FPGA單元,2個SATA或iSCSI 硬盤,冗余的系統(tǒng)管理單元及GbE或PCI
Express高速數(shù)據(jù)接口,如果沒有ATCA,很難想象一個2U的設備如何能實現(xiàn)如此規(guī)模的系統(tǒng)。
內容服務是未來網(wǎng)絡發(fā)展的動力。有了這樣的低成本高性能的圖形圖像處理/數(shù)值分析設備,借助未來網(wǎng)絡系統(tǒng)強大的接入、交換和傳輸能力,未來網(wǎng)絡將能夠實現(xiàn)更多現(xiàn)有網(wǎng)絡實現(xiàn)不了的業(yè)務和人們現(xiàn)在還無法想象的業(yè)務。
圖4,用2U ATCA構建的圖形圖像/數(shù)值分析設備
5.2U ATCA系統(tǒng)平臺應用于MicroTCA系統(tǒng)開發(fā)
MicroTCA是PICMG最新發(fā)布的、基于ATCA和AMC結構的、面向未來網(wǎng)絡低成本應用的技術標準。與ATCA一樣,MicroTCA也是一個先進的計算和通信平臺,它的基本模塊就是ATCA中的AMC,二者的機械結構、電氣特性、接口類型等都完全相同。也就是說,AMC模塊可以直接應用于MicroTCA。
MicroTCA定義了一種新型模塊——MCH(MicroTCA Controller & Hub),它是MicroTCA系統(tǒng)的控制、管理和數(shù)據(jù)交換模塊,之前曾被稱為虛擬載卡管理器(VCM--Virtual
Carrier Manager)。即,MicroTCA系統(tǒng)的MCH相當于ATCA系統(tǒng)的ShMC+Fabric+Carrier。MCH采用了與AMC完全相同的連接方式,結構尺寸與半寬全高的AMC模塊完全相同,連接方式也完全相同。
MicroTCA還特別定義了標準的Power Module,把背板輸入的DC48V電源轉換成DC12V,為MCH和其他MicroTCA模塊提供電源供應和功率管理功能,類似于ATCA系統(tǒng)的PEM和載卡上的DC/DC
Converter。 MicroTCA的Power Module也采用了與半寬全高AMC模塊完全相同的機械結構,但是,為了保證電源供應能力,采用了與AMC不同的連接方式。
從MicroTCA以上的特點可以看出,ATCA 系統(tǒng)的所有模塊,都可以平滑移植到MicroTCA系統(tǒng),完全可以用ACTA的系統(tǒng)平臺開發(fā)MicroTCA產(chǎn)品。下圖是用低成本的2U
ATCA系統(tǒng)平臺開發(fā)MicroTCA產(chǎn)品的示例。
圖5,用2U ATCA作為MicroTCA的系統(tǒng)開發(fā)平臺
上海鼎鈦克電子有限公司
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