CompactPCI التسلسلي

يُعدّ CompactPCI Serial معيارًا صناعيًا لأنظمة الحاسوب المعيارية. وهو مبنيّ على معيار PICMG 2.0 CompactPCI المُعتمد ، ^{[ 1 ]} الذي يستخدم ناقل PCI المتوازي للتواصل بين مكونات بطاقات النظام. وعلى النقيض من ذلك، يستخدم CompactPCI Serial اتصالات تسلسلية مباشرة فقط . اعتمدت مجموعة مصنعي الحواسيب الصناعية PCI (PICMG) رسميًا تقنية CompactPCI Serial تحت اسم PICMG CPCI-S.0 CompactPCI Serial في مارس 2011. ويستند تصميمها الميكانيكي إلى معايير IEEE 1101-1-1998 ^{[ 2 ]} وIEEE 1101-10-1996 ^{[ 3 ]} (تقنية 19 بوصة). تتضمن CompactPCI Serial موصلات متنوعة تتيح معدلات نقل بيانات عالية جدًا. ويشمل معيار التقنية الجديد، الذي خلف CompactPCI المتوازي، مواصفة أخرى تُسمى PICMG 2.30 CompactPCI PlusIO. ولهذا السبب، أُطلق على CompactPCI Serial وCompactPCI PlusIO معًا اسم CompactPCI Plus . وكان أول اسم عمل لـ CompactPCI Serial من قِبل PICMG هو CPLUS.0. (انظر أيضًا #التوافق والهجرة ). وقد طورت شركات Schroff و Elma وPixus Technologies لوحات التوصيل الخلفية وهياكل CompactPCI Serial، كما هو الحال بالنسبة للوحة CompactPCI Serial نفسها. الإلكترونيات على المستوى – يتم تطويرها بواسطة MEN Mikro Elektronik و Fastwel و EKF و Emerson Embedded Computing و ADLINK و Kontron .

أصبحت الاتصالات التسلسلية السريعة من نقطة إلى نقطة أحدث التقنيات، وهي تحل تدريجيًا محل بنية ناقل البيانات التقليدية في أجهزة الكمبيوتر. لا يوفر معيار CompactPCI بصيغته الحالية حلًا موحدًا لنوع الاتصال التسلسلي المعياري المطلوب مستقبلًا. لهذا السبب، تم تعريف CompactPCI Serial كمعيار مستقبلي جديد. فهو يقدم بنية تسلسلية مع الحفاظ على المفاهيم الأساسية المثبتة لـ CompactPCI. ^{[ 4 ]}

بفضل بنية الشرائح الحديثة، يتغير هيكل الحواسيب تدريجيًا من التوصيلات القائمة على ناقل البيانات بين وحدات التحكم في الواجهات إلى بنية نجمية تتكون من وصلات تسلسلية مباشرة. يدمج CompactPCI Serial هذه البنية النجمية: حيث يمكن لفتحة نظام واحدة التحكم بما يصل إلى ثماني فتحات طرفية. يمكن أن تكون اثنتان من هذه الوصلات عبارة عن أنابيب PCI Express x8 فائقة السرعة . في الوقت نفسه، لا يحتاج CompactPCI Serial إلى جسور أو بنى تبديل أو لوحات خلفية خاصة. تتضمن الوصلة النجمية بشكل قياسي PCI Express وSATA/SAS وUSB.

تتيح تقنية CompactPCI Serial توصيل ما يصل إلى تسع بطاقات في النظام (فتحة نظام واحدة، وثماني فتحات للأجهزة الطرفية) عبر شبكة إيثرنت كاملة تدعم معيار IEEE 802.3 . وبهذه الطريقة، تم تحسين المواصفات الجديدة للمعالجة المتعددة المتناظرة وبنيات الأنظمة ذات التكرار .

تدعم فتحة نظام PICMG CPCI-S.0 الواجهات التالية في موصلات اللوحة الخلفية:

• 8 x PCI Express
  • 6 × 4 روابط
  • 2 × 8 وصلات (أنابيب سميكة)
  • ناقلان مخصصان عاليي السرعة من نوع I²C للأنابيب السميكة
  • RapidIO التسلسلي الاختياري
• 8 × SATA / SAS
  • مدعوم بواسطة ناقل SGPIO ( مواصفات SFF-8485 ) للتبديل السريع
• 8 منافذ USB 2.0
• 8 منافذ USB 3.0
• 8 منافذ إيثرنت 10GBASE-T
• دعم التبديل السريع الاختياري عبر ناقل I²C مخصص
• دعم IPMI اختياري عبر ناقل I²C مخصص واحد

تدعم فتحة PICMG CPCI-S.0 الطرفية الواجهات التالية في موصلات اللوحة الخلفية:

• 1 x PCI Express
  • يصل عدد المسارات إلى 8 مسارات لكل وصلة
• 1 × SATA
  • مدعوم بواسطة ناقل SGPIO مخصص (مواصفات SFF-8485)
• منفذ USB 2.0 واحد
• منفذ USB 3.0 واحد
• ما يصل إلى 8 منافذ إيثرنت 10GBASE-T
• العنونة الجغرافية

يحدد PICMG CPCI-S.0 مصدر طاقة واحد بجهد 12 فولت لكل من فتحات النظام وفتحات الأجهزة الطرفية.

اقترحت اللجنة الفرعية التابعة لمجموعة PICMG، والمعنية بصياغة المعيار، نوعًا جديدًا من موصلات اللوحة الخلفية أكثر كثافة، بمسافة 2  مم × 1.4  مم، يدعم معدلات نقل بيانات أعلى تصل إلى 12  جيجابت/ثانية دون الحاجة إلى جسور أو محولات. يوفر هذا النوع ما يصل إلى 184 زوجًا من الدبابيس على لوحة 3U. يتمثل الاختلاف الرئيسي مقارنةً بـ CompactPCI في أن موصل القابس في CompactPCI Serial موجود على اللوحة، بينما يوجد المقبس على اللوحة الخلفية. يهدف هذا النهج إلى جعل المعيار أكثر متانة من خلال تجنب الدبابيس الملتوية على اللوحة الخلفية: ففي حالة تعطل أحد الدبابيس، لا يلزم سوى استبدال لوحة التوصيل. تحتوي فتحة النظام في CompactPCI Serial على ستة موصلات: من P1 إلى P6. في اللوحات الطرفية، يُعد الموصل P1 إلزاميًا، بينما تُعد الموصلات من P2 إلى P6 اختيارية.

تحتوي فتحة CompactPCI التسلسلية الطرفية على موصل صغير بستة صفوف من نقاط التلامس لتزويد الطاقة والإشارات. أما باقي مساحة بطاقة Eurocard أحادية 3U فهي متاحة لإدخال/إخراج مُعرّف من قِبل المستخدم، وتوفر ما مجموعه 128 زوجًا من نقاط التلامس التفاضلية أو 384 نقطة تلامس. وهذا يفوق بكثير ما هو موجود في CompactPCI 32 بت. توفر بطاقات Eurocard المزدوجة 6U القسم العلوي بالكامل من اللوحة لإدخال/إخراج مُعرّف من قِبل المستخدم، كما هو الحال في لوحات PICMG 2.0 CompactPCI من هذا الحجم. من مزايا هذه البنية الجديدة إمكانية إدخال لوحتي الإدخال/الإخراج الأمامية والخلفية مباشرةً في بعضهما البعض. على عكس CompactPCI، لا حاجة هنا إلى لوحة وسيطة أو موصل نقل، مما يقلل التكاليف ويزيد من مرونة النظام.

تتوافق المواصفات الميكانيكية لـ PICMG CPCI-S.0 CompactPCI Serial تمامًا مع PICMG 2.0 CompactPCI باستثناء موصلات اللوحة الخلفية الجديدة. ونظرًا لاختلاف بنية المعيارين، فلا يوجد توافق مباشر بينهما. لهذا السبب، طورت PICMG امتدادًا لـ CompactPCI: PICMG 2.30 CompactPCI PlusIO . يهدف هذا المعيار إلى تسهيل الانتقال من CompactPCI إلى CompactPCI Serial. وهو متوافق تمامًا مع CompactPCI، ولكنه يتضمن تعريفًا ثابتًا لواجهات الإدخال/الإخراج التسلسلية السريعة في موصل J2 الخاص باللوحة الخلفية. كما أنه مزود بموصل J2 جديد متوافق، ولكنه يدعم معدلات بيانات أعلى مقارنةً بـ CompactPCI. تدعم اللوحات الخلفية الهجينة عدة بطاقات من المعايير الثلاثة المختلفة: PICMG 2.0 و2.30 وCPCI-S.0. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

في أغسطس 2017، صادقت PICMG على مواصفات CompactPCI Serial Space CPCI-S.1 R1.0، التي توفر تطبيقًا عالي المتانة لتقنية CompactPCI Serial. وتُستخدم هذه التقنية في الأقمار الصناعية كوحدة تحكم في الحمولة، بالإضافة إلى أنظمة التحكم الأرضية.

• CompactPCI
• CompactPCI PlusIO
• PICMG
• VPX

• الموقع الرسمي