Rittal-MicroTCAppt課件

1、MicroTCA- ATCA的完美補(bǔ)充的完美補(bǔ)充Oct. 25th , 2019AdvancedTCA高級電信計算架構(gòu)高級電信計算架構(gòu)MicroTCA的產(chǎn)生背景的產(chǎn)生背景開放式標(biāo)準(zhǔn)高達(dá)99.999的可靠性最大2.5Tbit/s的高帶寬8Ux280mm的板卡面積每板200w的高功率容量全方位的機(jī)箱系統(tǒng)管理多種子協(xié)議的支持AdvancedMCAdvanced Mezzanine CardATCA和和AMC一同打造了一個理想的開放式的電信架構(gòu)，解決了帶寬，一同打造了一個理想的開放式的電信架構(gòu)，解決了帶寬，可用性，可升級性，可擴(kuò)展性，互操作性等問題。可用性，可升級性，可擴(kuò)展性，互操作性等問題。Micr

2、oTCA簡介簡介 MicroTCA是ATCA的延伸和補(bǔ)充 主要針對低成本及對尺寸限制比較大的應(yīng)用 極大的擴(kuò)大了應(yīng)用范圍，從最開始設(shè)想的電信/企業(yè)應(yīng)用，擴(kuò)展到現(xiàn)在的柵極計算技術(shù)，Wi-Fi，Wi-Max，光纖到路邊光學(xué)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，醫(yī)療，工業(yè)等 無線基站 路由器 VoIP Node MicroTCA Micro Telecommunication Computing ArchitectureMicroTCA的概念的概念A(yù)MC Modules into a backplane!MicroTCA的組成的組成AMC moduleAMC moduleMicroTCA的組成的組成shelfVirtual Ca

3、rrier一個一個MicroTCA機(jī)架最少必須提供機(jī)架最少必須提供1個個Virtual Carrier. 每個每個Virtual Carrier最多有兩個最多有兩個Virtual Carrier ManagerVirtual Carrier提供：提供：IPMB系統(tǒng)管理系統(tǒng)管理 60lane Fabric Switch 時鐘管理和分配時鐘管理和分配 JTAG 接口和測試接口和測試Virtual Carrier ManagerVC Mgr）VCM上的上的VCMC其實(shí)相當(dāng)于其實(shí)相當(dāng)于ATCA Carrier上的上的IPMC。它為。它為Virtual Carrier上的各個模塊，如上的各個模塊，如12

4、個個AMC，Power module，Cooling Unit等，等，提供管理。提供管理。VC Mgr提供多達(dá)提供多達(dá)60lanes的的Fabric Switch的連接，可以為的連接，可以為12個個AMC模模塊提供塊提供Common Option Control Interface和和Fat Pipes Interface，并，并可以支持可以支持port-to-port的協(xié)議設(shè)置，包括的協(xié)議設(shè)置，包括PCI Express，Ethernet等。等。VC Mgr還可以提供還可以提供Clock Management。Clock1將是一根星型的雙工將是一根星型的雙工總線，而總線，而Clock2，Cl

5、ock3則是兩條雙工的并行總線。則是兩條雙工的并行總線。VC Mgr也支持也支持JTAG測試。測試。MicroTCA的組成的組成Virtual CarrierMicroTCA shelf managementInterconnects的物理實(shí)現(xiàn)形式即為MicroTCA的背板。 Fabric Interface System Management Interface Synchronization Clock Interface JTAG Test Interface PowerMicroTCA定義了三種不同等級的配置 Fully Redundant system which provides

6、redundant VCMs, full fabric support, full clocking support, full management support, and JTAG. Basic Redundant system which provides a redundant VCM with single fabric support, and management. Non-Redundant system which provides a single VCM.MicroTCA的組成的組成InterconnectsFabric Interface：背板提供從：背板提供從VCM

7、gr到到AMC模塊的最多模塊的最多60lanes的的fabric switch。MicroTCA的組成的組成InterconnectsSynchronization Clock Interface在在MicroTCA 中，共定義了中，共定義了3根時鐘信號根時鐘信號clocks 1 and 3 ： the redundant clocks from each VCM to AMCs.clock 2 ： the line recovered clock from the AMC to both VCMs.MicroTCA的組成的組成InterconnectsJTAG Test InterfaceJ

8、TAG(邊界掃描測試標(biāo)準(zhǔn)）邊界掃描測試標(biāo)準(zhǔn)）一個受到廣泛支持的，對現(xiàn)代復(fù)雜電子系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)級測試、編程、一個受到廣泛支持的，對現(xiàn)代復(fù)雜電子系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)級測試、編程、配置和的健康狀態(tài)監(jiān)控的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法配置和的健康狀態(tài)監(jiān)控的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法 。AMC.0：AMC模塊提供了模塊提供了JTAG接口，以供對接口，以供對AMC模塊的測試模塊的測試MicroTCA：將測試延伸到系統(tǒng)級。：將測試延伸到系統(tǒng)級。JTAG接入一塊背板上的多個板卡，就能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級的配置或編程。接入一塊背板上的多個板卡，就能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級的配置或編程。進(jìn)行在線進(jìn)行在線“安康狀況監(jiān)測、故障預(yù)測、故障檢測、故障插入安康狀況監(jiān)測、故障預(yù)測、故障檢測

9、、故障插入(用于故用于故障轉(zhuǎn)移測試或冗余度測試障轉(zhuǎn)移測試或冗余度測試)以及診斷。以及診斷。 MicroTCA的組成的組成InterconnectsMicroTCA的組成的組成Connectors連接器AMC Backplane connectorVC Mgr connector壓接和表面貼兩種包含數(shù)百對的數(shù)據(jù)差分對，支持高達(dá)至少10Gbps的數(shù)據(jù)傳輸率。Power 和和 ThermalMicroTCA的供電系統(tǒng)包括了3個組成部分：Power SourcePower Entry ModulePower Interface四種最常用的電源:DC power source：48 VDC, 60 VD

10、C, +24 VDC, AC power source：100240 VACPower module ：占用一個 MicroTCA 插槽，可實(shí)現(xiàn)冗余配置。12V： for payload power3.3V：for management powerThermal因因MicroTCA機(jī)箱和機(jī)箱和AMC模塊的配置不同而各有差異，但必須保證能為機(jī)箱內(nèi)模塊的配置不同而各有差異，但必須保證能為機(jī)箱內(nèi)的每個的每個AMC模塊散去模塊散去40w80w的熱量。的熱量。Power降低產(chǎn)品的成本 MicroTCA使用在功能上可以互換的標(biāo)準(zhǔn)化的模塊，應(yīng)用范圍的增大能使AMC模塊的產(chǎn)量增加，從而也有助于成本的降低。并且

11、，與全副武裝的ATCA shelf相比，MicroTCA除去了交換卡和ShMC，還可以根據(jù)對系統(tǒng)能力的不同要求而更精確的計算成本，實(shí)現(xiàn)更低成本的配置。 更快的Time to market 像樂高積木式的標(biāo)準(zhǔn)模塊化組合極大的減少了研究開發(fā)時間，并增大了產(chǎn)品的靈活性。更低的升級成本 當(dāng)開發(fā)者需要對所有的系統(tǒng)進(jìn)行升級時，比如，要求處理器能有更強(qiáng)大的計算能力，會發(fā)現(xiàn)更換AMC處理板要比更換一整塊的ATCA板卡劃算得多！因?yàn)锳TCA的板卡往往集成了許多其他的不需要的附加功能。 MicroTCA的優(yōu)勢的優(yōu)勢MicroTCA的優(yōu)勢的優(yōu)勢減少宕機(jī)帶來的負(fù)面影響減少宕機(jī)帶來的負(fù)面影響一個失效的一個失效的AMC

12、line card只會影響到只會影響到4個個channel，而不像，而不像ATCA前卡一前卡一樣占用樣占用36個個channel。更經(jīng)濟(jì)的備品成本更經(jīng)濟(jì)的備品成本MicroTCA中，備用模塊可能只需要一到兩個，而不像中，備用模塊可能只需要一到兩個，而不像ATCA中一樣，需求中一樣，需求整整占用整整占用36個個channel的的ATCA前卡。前卡。這個概念也同樣適用于機(jī)箱的備品。這個概念也同樣適用于機(jī)箱的備品。減少維護(hù)和更換時間減少維護(hù)和更換時間MicroTCA中，可以在后臺運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)化的在線測試，這些測試可以提供更中，可以在后臺運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)化的在線測試，這些測試可以提供更強(qiáng)的保障。而且，所使用的標(biāo)準(zhǔn)

13、化的功能模塊，有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)檢測方法，強(qiáng)的保障。而且，所使用的標(biāo)準(zhǔn)化的功能模塊，有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)檢測方法，使模塊更易于檢測與更換。使模塊更易于檢測與更換。MicroTCA的應(yīng)用的應(yīng)用無線基站無線基站MicroTCA更低廉的成本，更小的物理形式，模塊化和高靈活性，更低廉的成本，更小的物理形式，模塊化和高靈活性，VC Mgr提供的控制能力與提供的控制能力與AMC模塊強(qiáng)大的處理能力使其成為無線模塊強(qiáng)大的處理能力使其成為無線基站的理想選擇?；镜睦硐脒x擇。路由器路由器MicroTCA背板上強(qiáng)大的數(shù)據(jù)通信能力與模塊化特性使其非常適合背板上強(qiáng)大的數(shù)據(jù)通信能力與模塊化特性使其非常適合數(shù)據(jù)包路由應(yīng)用。數(shù)據(jù)包路由應(yīng)用

14、。VC Mgr提供交換結(jié)構(gòu)與控制，而提供交換結(jié)構(gòu)與控制，而AMC模塊可支模塊可支持多種持多種I/O接口并提供強(qiáng)大的包數(shù)據(jù)處理能力。接口并提供強(qiáng)大的包數(shù)據(jù)處理能力。MicroTCA的冗余特的冗余特性更提高了可靠性。性更提高了可靠性。VoIP Node各種各樣的各種各樣的VoIP boxes都可以用都可以用MicroTCA實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)。VC Mgr提供交換提供交換結(jié)構(gòu)與控制，而結(jié)構(gòu)與控制，而AMC模塊可以是網(wǎng)絡(luò)接口，數(shù)字信號處理器，甚至模塊可以是網(wǎng)絡(luò)接口，數(shù)字信號處理器，甚至最簡單的處理電話程序的處理器，等等，配置非常靈活。最簡單的處理電話程序的處理器，等等，配置非常靈活。MicroTCA的冗余性和

15、的冗余性和5個九的高可靠性也保證了其能勝任這種關(guān)鍵個九的高可靠性也保證了其能勝任這種關(guān)鍵的電信應(yīng)用。的電信應(yīng)用。 遵照 AMC.0 and MTCA Draft 0.86 系統(tǒng)可靠性高達(dá) 99.999% 支持熱插拔 散熱能力 為20-80 watts 每模塊 VCM 和AMC 模塊直接插入到背板上 緊湊的模塊化設(shè)計 RoHS compliant 482.6mm(19”) shelf, 2/3/5U 200mm deep 支持多達(dá) 14 個插槽 Fully wired and testedRittals MicroTCA系統(tǒng)系統(tǒng)13U ATCA Shelf符合符合PICMG3.0規(guī)范規(guī)范單槽散熱可達(dá)單槽散熱可達(dá)200W 14槽背板支持槽背板支持Dual Star/Full Mesh 可選可選 Intel / Pigeon Point SHMC2x PEM 90A or 4x PEM 50A5U ATCA Shelf符合符合PICMG3.0規(guī)范規(guī)范支持支持6個水平前插卡，個水平前插卡，2個后插卡個后插卡單槽散熱可達(dá)單槽散熱可達(dá)200W 可選可選 Intel / Pigeon Point SHMC輸入輸入90264VAC，1000WRittal ATCA familyATCA Carrier & Access