Übersicht Micro TCA-Systeme
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
Übersicht Micro TCA-Systeme
Das größte und gebräuchlichste System ist der »MicroTCA Shelf«. Dies ist ein 19-Zoll-Grundsystem, in dem sich Karten mit einer Gesamtbreite von 84 TE integrieren lassen. Der Shelf beinhaltet meist zwei MCHs, zwei Leistungsmodule und zwei Kühlsysteme, welche unter beziehungsweise über dem Kartenkorb angebracht sind; MCHs und PMs befinden sich darin. Die häufigste Modulgröße ist »Single Module, Full Size«, also eine Höhe von etwa 75 mm und eine Breite von 6 TE. Durch die Integration von zwei MCHs und zwei PMs bleiben somit 60 TE für die AMCs übrig. Das entspricht acht »Full Size«-Modulen (je 6 TE) und vier »Compact Size«-Modulen (je 3 TE), wobei in zwei nebeneinander liegenden »Compact Size«-Slots auch ein »Full Size«-AMC passt.
Ein Modul mit der Größe »Double Module, Full Size« kann bis zu 80 W Abwärme erzeugen, ein Shelf also bis zu 1120 W. Die Kühlung eines MicroTCA-Systems ist dementsprechend wichtig. Bei Schroff etwa setzt man unter anderem auf hybride Luft/Wasser-Kühlung. Unter Umständen kann es sinnvoll sein, in nicht benutzte Einschübe so genannte Fillermodule zu stecken, deren speziell geformte Öffnungen für einen optimierten Luftdurchsatz sorgen.
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Es macht schon einen Unterschied, ob ein MicroTCASystem im Rechnerraum eines Hotels die Gästedaten verwaltet, im Schaltschrank einer Fertigungsstrecke sitzt oder in Flugzeugen die Datenkommunikation lenkt. Aus diesem Grunde sind bei vielen Herstellern Bestrebungen im Gange, »Ruggedized «-Ausführungen für hohe Anforderungen an mechanische und elektrische Stabilität von so genannten »Light«-Versionen zu trennen (Bild 4). »Ruggedized MicroTCA« (MicroTCA.2) wird für Flug-, Militär- und Verteidigungsaufgaben konzipiert, »Light MicroTCA« (MicroTCA.1) steht für schlanke und sehr kostengünstige Systeme außerhalb der Telekommunikation, wo dennoch hohe Leistung und eine breite Modulvielfalt genutzt werden sollen. Um dies zu realisieren, ist der Spielraum recht beschränkt, denn der Standard lässt kaum Variationen an den Gehäusen und Einschüben zu. Aus diesem Grund geht es hier mehr um Details, etwa stärkere Materialien, Verstrebungen und eventuell andere Montagetechniken. Generell sieht der PICMG-Standard von Vornherein hohe Vibrationsfestigkeit vor, und es ist nicht klar, ob der Markt für Sonderlösungen tatsächlich groß genug ist. Um EMV-Problemen vorzubeugen, setzt jeder Gehäuseanbieter auf eigene Lösungen und Materialien; bei den hohen Datenraten ist dies ein bedeutender Kostenfaktor.
Jeder IPMI-Bus besteht aus einer Daten- (SDA, Serial Data) und einer Taktleitung (SCL, Serial Clock). Jede AMC wird radial über eine separate IPMI-Verbindung an die beiden MCHs angeschlossen. Dadurch sind zwölf lokale IPMIs (IPMI-L) nötig. Leistungs- und Kühlmodule (Bild 5) sowie eventuelle anwendungsspezifische Module benötigen zwei redundante IPMI-Anbindungen (IPMI-A und IPMI-B, zusammen IPMI-0). Durch den möglichen Anschluss der anwendungsspezifischen Module an den IPMI-0 ist die Anzahl der hier vorhandenen Komponenten nicht begrenzt. Deshalb kann IPMI-0 nicht wie IPMI-L radial geführt werden, sondern ist in einer seriellen Bustopologie angeordnet. Des Weiteren sind an den Modulen Kontakte vorhanden, die zur Erkennung und Aktivierung nötig sind.
Weiterhin spezifiziert MicroTCA drei Taktnetzwerke (Clock 1 bis 3). Die Frequenz von Clock 1 und Clock 2 kann je nach Anforderung bei 8 kHz, 1,544 MHz, 2,048 MHz oder 19,44 MHz liegen. Clock 3 hat eine Frequenz von 100 MHz und kann als Spread-Spectrum-Clock ausgeführt werden, was Kosten spart.
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