Die Evolution von CompatPCI Die Zukunft ist seriell

Ein Netzwerk von CompactPCI-Serial-Herstellern ebnet den Weg für einen neuen Standard und bietet damit den CPCI-Anwendern neue Perspektiven.

Seit CompactPCI Mitte der 90er-Jahre ins Leben gerufen wurde, hat er sich als skalierbarer, kostengünstiger und einfach zu implementierender Standard etabliert, der flexibel an verschiedene Anforderungen angepasst werden kann. Anwender schätzen CompactPCI als zuverlässige, robuste und wartungsfreundliche Plattform.

In den letzten Jahren wurde die Technologie des parallelen PCI-Bus mehr und mehr durch schnelle, serielle Punkt-zu-Punkt-Verbindungen ergänzt. Und so überrascht es nicht, dass auch der beliebte modulare CompactPCI-Standard stetig angepasst wurde, um den wachsenden technischen Ansprüchen gerecht zu werden.

CompactPCI PlusIO (PICMG 2.30) und CompactPCI Serial (PICMG CPCI-S.0) verbinden das bewährte Konzept von CompactPCI mit schneller serieller Datenübertragung mittels PCI Express, SATA und USB sowie voll vermaschtem Ethernet. Durch die Rückwärts-Kompatibilität zu CompactPCI können bestehende Systeme weiter genutzt und flexibel wie auch kostengünstig mit seriellen Kommunikationsschnittstellen erweitert werden.

Um eine neue Technologie am Markt durchzusetzen, brauchen die potentiellen Anwender Wahlmöglichkeiten - sowohl bei der Auswahl eines geeigneten Lieferanten als auch durch eine breite Produktpalette. Die neuen Standards wurden von einer PICMG-Arbeitsgruppe mit mehr als 30 teilnehmenden Firmen entwickelt. EKF, Schroff und MEN sind drei davon und können derzeit schon mit einer Vielzahl an flexiblen und modularen System-Lösungen basierend auf CompactPCI PlusIO und Serial aufwarten.

»Mit CompactPCI Serial und CompactPCI PlusIO glauben wir an eine viel versprechende Zukunft der CompactPCI-Technologie. Hohe Bandbreiten zusammen mit der großen Auswahl an CPUs und I/O-Konfigurationen auf Basis des bewährten Europakarten-Formats eröffnen vielfältige Möglichkeiten für heutige und zukünftige Applikationen«, betont Bernd Kleeberg, Sales&Marketing Manager von EKF Elektronik. »Leistungsstarke Server-Systeme zum Beispiel mit integrierten RAID-Lösungen für Multimedia-Server können schnell, einfach und auf einer standardisierten Plattform aufgebaut werden. Herstellerspezifische Lösungen werden so vermieden, was wiederum die Flexibilität für den Kunden erhöht und zusätzliche ökonomische Vorteile bietet.«

Ein weiterer Vorteil von CompactPCI Serial sei zudem, neben schneller, serieller Datenübertragung, die konsistente Pinbelegung. Um hier maximale Interoperabilität zwischen CPU-Boards mehrerer Hersteller zu gewährleisten, schreibt der CompactPCI-Serial-Standard klar vor, in welcher Reihenfolge die Schnittstellen »aufzufüllen« sind. Dies gewährleistet, dass beispielsweise nicht das einzige PCI-Express-Interface des einen Herstellers mit einer unterschiedlichen Belegung eines anderen Herstellers kollidiert.  

Manfred Schmitz, CTO der MEN Mikro Elektronik, hat vor allem die Vorteile des robusten Designs im Blick: »CompactPCI PlusIO und CompactPCI Serial kombinieren alle Eigenschaften von CompactPCI, fügen ihnen aber noch moderne serielle Verbindungen hinzu. Daraus ergibt sich die perfekte Basis für Lösungen in rauen Umgebungen und sicherheitskritischen Anwendungen. Die Modularität und Wartungsfreundlichkeit der 19-Zoll-Mechanik zusammen mit den robusten Verbindungen, Hot-Swap-Funktionalität, Multi-Processing und einer leicht realisierbaren Konduktionskühlung sind nur einige Beispiele für die besondere Eignung von CompactPCI für anspruchsvolle Anwendungen.«

CompactPCI-, PlusIO- und Serial-Karten von MEN (Standard und kundenspezifisch) sind für eine Betriebstemperatur von -40°C bis +85°C ausgelegt, alle Komponenten sind gegen Schock und Vibration fest verlötet und zum Lackieren vorbereitet. On-Board-FPGAs sorgen für noch mehr Flexibilität, falls benötigt.

Auch auf Systemebene bietet CompactPCI PlusIO und Serial einiges an Flexibilität. CompactPCI PlusIO definiert ein einheitliches Pinout auf dem P2-Steckverbinder des 32-Bit-CompactPCI-System-Slots, auf dem die vier neuen seriellen Busse PCI-Express, Gigabit-Ethernet, SATA und USB definiert sind. Somit ist ein Aufbau von Hybrid-Systemen möglich.
»Der 19-Zoll-Formfaktor der Steckkarten und Systeme bleibt in allen drei Spezifikationen gleich. Über eine Hybrid-Backplane können herkömmliche CompactPCI-Karten und schnellere CompactPCI-Serial-Karten zusammen in einem System betrieben werden.

Die bisher für CompactPCI definierten Systeme werden dabei weiter verwendet. Es wird lediglich die Backplane getauscht«, erklärt Christian Ganninger, Category Manager Systems EMEA bei Schroff GmbH/Pentair Technical Products EMEA. »CompactPCI Serial in Verbindung mit dem als Migrationspfad definierten CompactPCI PlusIO macht es Anwendern anderer 19-Zoll-basierender Standards relativ leicht, auf diese Bustechnologie mit schneller serieller Datenübertragung zu wechseln. Den höheren Anforderungen an Kühlung und Stromversorgung, die es sowohl bei CompactPCI als auch bei CompactPCI Serial gibt, wird bereits bei unseren CompactPCI-Systemen Rechnung getragen.« Auf der embedded world 2012 in Nürnberg werden EKF, Schroff und MEN ihr wachsendes Produktportfolio vorstellen. Verschiedene Intel- und PowerPC-basierende CPU-Karten sowie Peripheriekarten und die dazu passenden Gehäuse ermöglichen den Aufbau kompletter System-Lösungen, basierend auf dieser zukunftsorientierten Technologie.

EKF, Halle 4, Stand 337