MicroTCA构架和AMC模块综述

《MicroTCA构架和AMC模块综述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、MicroTCA构架和AMC模块综述英国并行技术公司(ConcurrentTechnologies)供稿【摘 要】：在充分分析MicroTCA构架的基础上，介绍了一种利用MicroTCA构架和AMC模块的新的信号处理构架。与传统PCI、CPCI、VME等运算架构相比，MicroTCA构架具有更高的带宽、更灵活的系统配置。非常适用于通信和信号处理等计算密集型的应用。1引言    近年来，电信领域对带宽及信号处理的要求越来越高。但是对目前大多数基于CPCI、VME总线的处理器系统而言，总线带宽已经成为制约系统处理能力的瓶颈。VME64X的总线带宽为320Mb/

2、s，已经不能满足要求高吞吐量、低延迟的系统。随着对更高系统带宽、总线速度、实时性、系统可靠性、温度范围、散热、及更小空间等方面越来越高的要求，迫切需要一种新的运算架构来满足信号处理的需求。PICMG协会在ATCA构架的基础上提出了MicroTCA构架。2AdvancedTCA构架    ATCA（AdvancedTelecomComputingArchitecture）高级电信计算构架采用点对点交换互连结构以实现高速数据传输。接口信道建立在LVDS（低压差分信号）差分对基础之上，电气特性达到3.125GHz，数据编码使用8b/10b编码机制。交换互连拓扑结

3、构分为：双星型、双－双星型、和全网状。    ATCA构架能够实现6.25Gbit/s的速率，高达2.5Tbps的总带宽，支持热插拔和冗余备份，99.999%的可靠性，每板高达200W的散热功率。此外还支持不同通讯协议之间的互连，包括以太网和光纤传输、InfiniBand、RapidIO、PCIExpress等。    由于成本较高，占用空间大，设备管理和冷却供电复杂，以及必须使用载板来容纳AMC模块，使得ATCA构架适用于大规模、集中式的电信应用。3MicroTCA构架    MicroTCA构架类似于ATCA的一种简化版本。它兼容了ATCA的高性能、高

4、带宽，AMC的灵活性，创造了极高集成度的同时，极大地降低了成本，减小了系统空间和规模，无需载板的设计更加方便了AMC模块的使用。从而使其能够很好的满足中低端通信、工业、军事、医疗、多媒体等领域的应用需求。3．1MicroTCA主要标准    兼容ATCA、AMC.0规范；可裁减的成本、尺寸、以及模块；模块化的设计；可扩展的背板带宽，1－40Gb/s；300mm、19英寸可上架机箱，支持高级系统管理；每个AMC模块20-80W的散热；支持-40°－+65°的温度范围；可靠性99.9％－99.999％；最低8年的使用寿命；支持星型、双星型、和全网状拓扑结构；支

5、持热插拔。3．2MicroTCA系统构成图1：MicroTCA系统架构图    1个典型的MicroTCA系统包括：12块AMC模块、1或2个MCH（MicroTCACarrierHub）、互连背板以及电源、散热等模块。见图1。MicroTCA系统支持AMC.0的所有4种规格的板卡。MCH是MicroTCA系统的主要组成部分之一，功能类似于载板，以容纳AMC模块。作为载板集中器，MCH能够同时进行12个AMC模块之间的互连和管理。    3．2．1AMC模块    AMC模块是MicroTCA系统的基本组成部分，通过对AMC模块的使用能很容易地实现系统扩展

6、、模块化设计，从而方便地实现各种系统功能（详见第4部分）。    3．2．2MicroTCA载板    MicroTCA载板的概念是MicroTCA规范的基础，所有MicroTCA机箱的构成要素构成载板。包括电源输送、模块互连以及IPMI等等。MicroTCA载板Hub集系统管理和模块互连功能于一身，能够互连多达12个AMC模块，MCH载板尺寸与AMC模块相同且支持冗余构架。MCH结构示意图见图2。图2：MCH结构示意图    MCH中，采用MCMC载板管理控制器来监控和管理AMC模块。利用IPMI连接没片AMC模块。采用SwitchFabric进行AMC

7、模块之间的互连。互连结构由中心Switch和连接到每片AMC的高速串行链路组成。3．3MicroTCA机箱类型    根据AMC模块的尺寸、MCH模块的容量、机箱的高度和宽度可以定义不同的MicroTCA机箱，在此仅列出典型的6种机箱配置。图3：6种典型的MicroTCA机箱配置4AMC构架    AMC是新一代扩展卡的规范，支持热插拔，支持高速互连，支持丰富的处理器构架，主要面向于通信和嵌入式领域，同时具有低的成本和模块化的灵活配置。4．1AMC模块    AMC模块是MicroTCA系统的重要组成部分，通过对AMC模块的使用能很容易地实现系统扩展、模块

8、化设计，从而方便地实现各种系统功能。AMC模块包括CPU、DSP模