VPX,也稱為VITA 46,是ANSI標(biāo)準(zhǔn)(ANSI / VITA 46.0-2019),它為基于VMEbus的系統(tǒng)提供了通過新的高速連接器支持交換結(jié)構(gòu)的支持。是專門針對國防應(yīng)用而設(shè)計(jì)的,并具有增強(qiáng)的模塊標(biāo)準(zhǔn),使應(yīng)用程序和平臺具有卓越的性能。VPX保留了VME現(xiàn)有的6U和3U Eurocard尺寸,支持現(xiàn)有的PCI夾層卡(PMC)和XMC夾層(具有高速串行結(jié)構(gòu)互連的PMC),并保持了與VMEbus的最大兼容性。
基于VPX標(biāo)準(zhǔn)的新一代嵌入式系統(tǒng)反映了諸如PCI Express,RapidIO,Infiniband和10 Gb以太網(wǎng)之類的高速串行交換結(jié)構(gòu)互連的日益重要的意義。這些技術(shù)正在取代用于本地通信的傳統(tǒng)并行通信總線體系結(jié)構(gòu),因?yàn)樗鼈兲峁┝嗣黠@更高的功能。交換結(jié)構(gòu)技術(shù)支持多處理的實(shí)施需要在多個處理器之間進(jìn)行盡可能最快的通信的系統(tǒng)(例如,數(shù)字信號處理應(yīng)用程序)。VPX使大量現(xiàn)有的VMEbus用戶可以訪問這些交換結(jié)構(gòu)。
VPX起源
VPX的起源是為了解決總線到總線橋接技術(shù)兩側(cè)的可擴(kuò)展性和性能方面的缺陷。目標(biāo)是包括更新的更快的VMEbus標(biāo)準(zhǔn),并在本地總線方面包括新一代的PCI總線標(biāo)準(zhǔn)。VPX計(jì)算機(jī)總線標(biāo)準(zhǔn)-V- V ME和P- P CI和X兩種總線標(biāo)準(zhǔn)的范圍。
VPX中要求的技術(shù)包括:
● 3U和6U格式
● 新的7行高速連接器,額定速率高達(dá)6.25 Gbit / s
● 高速串行面料的選擇
● PMC,F(xiàn)MC(VITA 57)和XMC(VITA 42)夾層
● 混合背板,可容納VME64,VME320 VXS和VPX板
● VPX-總線到總線橋
VPX規(guī)范
與其他類似標(biāo)準(zhǔn)一樣,VPX包含一個“基準(zhǔn)”規(guī)范,該規(guī)范定義了VPX的基本機(jī)械和電氣元素,以及一系列的“點(diǎn)級”規(guī)范,必須實(shí)施其中的一個或多個規(guī)范才能創(chuàng)建功能。模塊。規(guī)格及其當(dāng)前狀態(tài)如下:
標(biāo)準(zhǔn) | 基本模塊 |
VITA 46.0 | VPX基本標(biāo)準(zhǔn)-ANSI批準(zhǔn) |
VITA 46.1 | VPX上的VMEbus信號映射-ANSI批準(zhǔn) |
VITA 46.3 | VPX光纖連接器上的串行RapidIO(tm)-ANSI批準(zhǔn) |
VITA 46.4 | VPX Fabric連接器上的PCI Express-ANSI批準(zhǔn) |
VITA 46.6 | VPX上的千兆以太網(wǎng)控制平面-ANSI批準(zhǔn) |
VITA 46.7 | VPX Fabric連接器上的以太網(wǎng)-ANSI批準(zhǔn) |
VITA 46.9 | PMC/XMC/以太網(wǎng)信號映射到VPX上的3U/6U-草案 |
VITA 46.10 | VPX上的后部過渡模塊-草稿 |
VITA 46.11 | VPX上的系統(tǒng)管理-草案 |
VITA 46.12 | VPX上的光纖接口-現(xiàn)在VITA 66 |
VITA 46.13 | VPX上的光纖通道-已計(jì)劃 |
VITA 46.20 | VPX上的交換機(jī)插槽定義-草稿 |
VITA 46.21 | 分布式交換拓?fù)?草案 |
VPX連接器
當(dāng)今的VMEbus板和VPX板之間最大的區(qū)別是VPX板使用了新的連接器,該連接器是由Tyco Electronics開發(fā)的,被稱為MultiGig RT2。這意味著,盡管VPX標(biāo)準(zhǔn)已預(yù)見到將使用混合機(jī)箱,但是VPX板不能在標(biāo)準(zhǔn)VMEbus機(jī)箱中使用。6U VPX板具有6個16列7行RT2連接器和1個8列7排RT2連接器,而3U板具有2個16列7行RT2連接器和1個8列7行RT2連接器。
VPX板上還新增了對齊/鍵控塊,其設(shè)計(jì)足夠堅(jiān)固,可以防止插針。這些塊還提供卡鎖和安全接地。一個6U板有3個這樣的鍵控塊,而3U板有2個。
MultiGig RT2連接器專為實(shí)現(xiàn)高性能而設(shè)計(jì)。它通過7行16片晶圓(晶圓可以是功率,差分或單端)來實(shí)現(xiàn)此目的,該器件以高達(dá)6.25 Gbit / s的傳輸速率提供高度受控的阻抗,最小的插入損耗和小于3%的串?dāng)_。新的連接器使6U VPX板具有總共707個非電源電觸點(diǎn)和總共464個信號觸點(diǎn)。后者可用作:
● 64個信號實(shí)現(xiàn)為32個高速差分對,用于核心結(jié)構(gòu)
● 104個VME64信號
● 用戶I / O 268個,包括128個高速差分對(總共提供160個高速差分對)
● 28用于系統(tǒng)實(shí)用程序或備件
連接器設(shè)計(jì)為允許使用典型的加強(qiáng)筋和標(biāo)準(zhǔn)長度的PMC。
VPX功耗和散熱
VMEbus插槽在5V時最大限制為90W。VPX在相同電壓下將其提高到115W,或者在12V時將其提高到384W,在48V時將提高到768W。6U VPX規(guī)范要求通過傳導(dǎo)冷卻的外殼進(jìn)行計(jì)算機(jī)冷卻,該外殼符合與現(xiàn)有機(jī)箱兼容的IEEE標(biāo)準(zhǔn)IEEE-1101.2。還提供了通過IEEE 1101.1 / 10規(guī)格版本進(jìn)行空氣冷卻的規(guī)定。
對于更嚴(yán)格的冷卻要求,REDI(加固的增強(qiáng)型設(shè)計(jì)實(shí)施,以前稱為VITA 48)標(biāo)準(zhǔn)描述了如何實(shí)施布局技術(shù),以更好地支持特定形狀因數(shù)的冷卻方法。這不僅為VPX板兩側(cè)的ESD金屬蓋提供了規(guī)范,而且為強(qiáng)制通風(fēng),傳導(dǎo)和液體冷卻實(shí)現(xiàn)提供了規(guī)范。REDI還解決了噴霧冷卻問題。為了允許更大的功率和散熱,REDI包括增加板對板間距和增加板厚的規(guī)定。
VPX產(chǎn)品
CFT長風(fēng)基于VPX標(biāo)準(zhǔn)的便攜式加固計(jì)算機(jī)產(chǎn)品,具有3U和6U尺寸。其中包括單板計(jì)算機(jī)(基于Intel和PowerPC架構(gòu)),多處理器,圖形處理器,基于FPGA的處理模塊,大容量存儲,交換機(jī)和完整的集成子系統(tǒng)。