MicroTCA:高性能,小型封装

描述

  MicroTCA最初被认为是AdvancedTCA的较小,低成本的表亲,电信是其主要市场。自该规范获得批准以来,人们对非电信应用的高度兴趣浮出水面。其中最主要的是军事应用。

  MicroTCA是PICMG开发的新开放计算标准,提供高性能和模块化。然而,它的物理尺寸足够小,可用于各种移动军事应用,包括车辆和机载平台。MicroTCA使用新的AdvancedMC夹层卡,这些卡最初是为AdvancedTCA应用设计的,但以不同的方式使用它们。高级 MC 卡在小型封装中提供高性能。它们基于结构,可以使用 PCI Express、以太网或 RapidIO 进行高速数据传输。它们还具有完全托管和热插拔功能,非常适合高可用性应用程序,在这些应用程序中,系统资源可以冗余,从而使卡出现故障并保持系统运行。在MicroTCA中,AdvancedMC直接插入系统背板,而在AdvancedTCA应用中,它们通常插入载卡。

  MicroTCA提供高性能多处理器架构,可同时支持CISC和RISC处理器,DSP,FPGA和网络处理器。每个插槽的数据吞吐量超过 10 Gbps,因此 MicroTCA 非常适合需要大量数据处理和传输(包括语音、图像和雷达处理)的应用。MicroTCA 背板支持星形、双星形和全网状拓扑。

  MicroTCA架构非常可扩展。具有单一资源的单工系统可以非常便宜地构建,并且适用于低成本至关重要且可以容忍偶尔故障的应用。具有冗余卡和高可用性软件的双工系统更复杂且昂贵,但可以提供 5 个 Nine 的可用性,99.999% 的正常运行时间。

  军事电子系统设计人员正在迅速接受可用性的概念,这是从电信世界借来的,在电信世界中,系统通常预计可以连续运行30年或更长时间。简单的平均无故障时间 (MTBF) 计算通常只不过是对系统故障频率的估计,越来越被认为不足以完成手头的工作。可用性的基本概念是系统提供冗余的硬件和软件管理,以便没有单个元素可以成为整个系统的单点故障。在高可用性系统中,单个元件、有效负载卡和电源可能会发生故障,并在方便的时候更换,而不会使系统停机。由于MicroTCA是一种交换结构架构,而不是VME或CompactPCI等并行数据总线,因此系统设计方式可以使得单个卡故障不需要使整个系统瘫痪。MicroTCA的硬件管理结构在很大程度上借鉴了完善的AdvancedTCA管理架构。可以使用由服务可用性论坛定义的行业标准高可用性中间件。

  MicroTCA最初被认为是AdvancedTCA的更小,低成本的表亲,电信被视为其主要市场。自该规范获得批准以来,人们对非电信应用的高度兴趣浮出水面。其中最主要的是军事应用。

  虽然MicroTCA已符合冲击,振动,温度,地震等电信标准,但它尚未准备好满足移动军事环境的极端要求。但是,许多PICMG成员公司正在开发各种概念,包括将MicroTCA机箱置于ATR箱内,并带有减震安装和传导冷却功能。

  审核编辑:郭婷

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