Weniger Steckverbinder PCIe/104 speckt ab

Die »OneBank«-Variante schafft durch weniger Steckverbinder mehr Platz auf dem Board, erlaubt aber optional den Einsatz des PCI-104-Busses.
Die »OneBank«-Variante schafft durch weniger Steckverbinder mehr Platz auf dem Board, erlaubt aber optional den Einsatz des PCI-104-Busses.

Das PC/104-Konsortium reduziert mit der »OneBank«-Option der Spezifikations-Revision 3.0 die Bestückungskosten für PCI/104-Express- und PCIe/104-Boards.

Die Historie der stapelbaren PC/104-Architektur baut auf dem Konzept des Desktop-PC-Marktes auf, das von Hauptprozessor- und Peripheriechip-Herstellern definiert wurde. Dies begann mit dem ISA-Bus (PC/104), es folgten der ISA- zusammen mit dem PCI-Bus (PC/104-Plus), dann der PCI-Bus alleine (PCI/104) und schließlich PCI- und PCI-Express-Bus (PCI/104-Express). Um zusätzlichen Platz auf den Baugruppen zu schaffen, ersetzte das PCIe/104-Format den PCI-Bus. Diese Roadmap bietet umfangreiche Ressourcen und Skalierungseffekte für die Hard- und Softwareentwicklung. Sie unterstützt Rückwärtskompatibilität mit geringem Stacking-Overhead und ermöglicht bei neuen bzw. sich weiterentwickelnden Technologien zukünftige Busverbesserungen. Aufgrund der recht geringen Abmessungen von 90 x 96 mm leiden die PC/104-Format aber chronisch unter Platzmangel. Die OneBank-Option hat daher ihren Ursprung in dem Wunsch, die Ressourcen einer bestimmten Anwendung zu minimieren.

Der Standard-PCIe/104-Bus bietet eine hohe Flexibilität bei den Bus-Funktionen. Er besteht aus drei Steckerbänken mit 156 Pins und ist entweder als Typ 1 oder Typ 2 verfügbar. Sowohl Typ 1 als auch Typ 2 haben gemeinsame Funktionsmerkmale und Anschlussbelegungen. Diese umfassen vier PCI-Express-x1-Links, zwei USB-2.0-Ports, ATX-Power- und Steuersignale, +5 V Standby, Power Supply on, Power Good, Spannungen von +3,3 V, +5 V und +12 V sowie den SMbus. Typ 1 hat die gemeinsamen Funktionsmerkmale plus einen PCI-Express-x16-Link, der abhängig vom Host als zwei x8-Links oder vier x4-Links konfiguriert werden kann. Typ 2 verfügt über die gemeinsamen Funktionsmerkmale plus zwei x4 PCI-Express-Links, zwei USB-3.0-Ports, zwei SATA-Schnittstellen, LPC-Bus und RTC-Batterie.

Das Konzept des OneBank-Steckers besteht nun darin, dass die drei »Bänke« mit Standard-PCIe/104-Steckern entfernt und durch einen 52-Pin-Stecker ersetzt werden. Der OneBank-Stecker ist so angeordnet, dass er in die Bank 1 des Standard-PCIe/104-Steckers passt. Daher enthalten die OneBank-Signale die gleichen vier PCI-Express-x1-Links, zwei USB-2.0-Ports, ATX-Power- und Steuersignale, Power Supply on, Power Good, DC Spannungen von +3,3 V, +5 V (reduzierte Stromstärke) und +5 V Standby, die auch auf der ersten Bank des Standard-PCIe/104-Busses zu finden sind. Sie sind deshalb Steckkompatibel. Dies bewahrt die Stapelfähigkeit und Kompatibilität der PCI/104-Express- und PCIe/104-Module zusammen mit den OneBank-Modulen. Durch Entfernen der beiden Bänke werden auf jeder Seite 3,31 cm² Leiterplattenfläche frei.

»Der OneBank-Stecker schafft aber nicht nur Platz auf PCIe/104-Express-Baugruppen, sondern – was vielleicht noch wichtiger ist – kann bei vielen Peripheriegeräten zu deutlichen Kosteneinsparungen führen, da die zusätzlichen zwei Bänke für x16-PEG, die einen relativ hohen Anteil an den Baugruppenkosten hatten, weitgehend überflüssig sind«, erklärt Martin Kristof, Geschäftsführer von ADL Embedded Solutions. »Dies ermutigt nicht nur unsere Endkunden und Peripherieanbieter, sondern hilft auch, dass die Kosten von PC/104 gegenüber konkurrierenden Technologien wettbewerbsfähig bleiben.«

Entwickler können mit OneBank zwar »nur« vier PCI-Express-x1-Links nutzen, dank der dritten Generation von PCIe steht aber immer noch reichlich Bandbreite zur Verfügung. Wie bei allen stapelbaren Bussen, die vom PC/104-Konsortium adaptiert wurden, kann der der PCIe/104-OneBank-Stecker sofort in die 104-, EPIC- und EBX-Formfaktoren des Konsortiums integriert werden.