Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Основные компоненты активной объединительной платы PICMG 1.3
Объединительная плата с обмоткой проводов от миникомпьютера PDP-8 1960 - х годов

Объединительная плата (или «объединительная плата система») представляет собой группа электрических соединителей параллельно друг с другом, так что каждый штырь каждого разъема соединен с одной и тем же относительным штифтом всех остальных соединителей, образуя компьютерную шину . Он используется в качестве основы для соединения нескольких печатных плат вместе, чтобы составить полную компьютерную систему . В объединительных платах обычно используется печатная плата , но объединительные платы с проволочной обмоткой также используются в миникомпьютерах и в высоконадежных приложениях.

Объединительная плата обычно отличается от материнской платы отсутствием на плате элементов обработки и хранения. Объединительная плата использует сменные карты для хранения и обработки.

Использование [ править ]

Ранние микрокомпьютерные системы, такие как Altair 8800, использовали объединительную плату для процессора и карт расширения .

Объединительные платы обычно используются вместо кабелей из-за их большей надежности . В кабельной системе кабели необходимо перегибать каждый раз, когда карта добавляется или удаляется из системы; это изгибание в конечном итоге вызывает механические поломки. Объединительная плата не страдает этой проблемой, поэтому срок ее службы ограничен только долговечностью разъемов. Например, разъемы DIN 41612 (используемые в системе VMEbus ) имеют три класса прочности, рассчитанные на то, чтобы выдерживать (соответственно) 50, 400 и 500 вставок и отсоединений или «циклов сопряжения». Для передачи информации технология Serial Back-Plane использует метод передачи низковольтной дифференциальной сигнализации . [1]

Кроме того, существуют кабели расширения шины, которые расширяют шину компьютера до внешней объединительной платы, обычно расположенной в корпусе, чтобы обеспечить больше или другие слоты, чем предоставляет главный компьютер. В этих наборах кабелей есть плата передатчика, расположенная в компьютере, плата расширения на удаленной объединительной плате и кабель между ними.

Активные и пассивные объединительные платы [ править ]

Пассивная объединительная плата ISA с разъемами и параллельными сигнальными дорожками на задней стороне. Только компоненты - это разъемы, конденсаторы, резисторы и светодиоды индикатора напряжения.

Объединительные платы выросли по сложности из простой архитектуры промышленного стандарта (ISA) (использовавшейся в оригинальном IBM PC ) или стиля S-100, в котором все разъемы были подключены к общей шине. Из-за ограничений, присущих спецификации Peripheral Component Interconnect (PCI) для управления слотами, объединительные платы теперь предлагаются как пассивные и активные .

Истинно пассивные объединительные платы не имеют активной схемы управления шиной. Любая желаемая арбитражная логика размещается на дочерних картах. Активные объединительные платы включают микросхемы, которые буферизуют различные сигналы в слоты.

Различие между ними не всегда ясно, но может стать важной проблемой, если ожидается, что вся система не будет иметь единой точки отказа (SPOF). Общий миф вокруг пассивной объединительной платы, даже если он являетсяхолост, обычно не считается SPOF. Активные объединительные платы еще сложнее и, следовательно, имеют ненулевой риск неисправности. Однако одна ситуация, которая может вызвать сбои как в случае активной, так и пассивной задней панели, заключается в выполнении работ по техническому обслуживанию, то есть при замене плат всегда существует вероятность повреждения контактов / разъемов на объединительной панели, это может привести к полному отключению для система, так как все платы, установленные на объединительной панели, должны быть удалены, чтобы зафиксировать систему. Поэтому мы наблюдаем новые архитектуры, в которых системы используют высокоскоростное резервное соединение для соединения системных плат «точка-точка» без единой точки отказа где-либо в системе.

Объединительные платы против материнских плат [ править ]

Когда объединительная плата используется со съемным одноплатным компьютером (SBC) или системной хост-платой (SHB), комбинация обеспечивает те же функции, что и материнская плата , обеспечивая вычислительную мощность, память, ввод-вывод и слоты для съемных карт. . Хотя есть несколько материнских плат, которые предлагают более 8 слотов, это традиционный предел. Кроме того, по мере развития технологий доступность и количество слотов определенного типа могут быть ограничены с точки зрения того, что в настоящее время предлагается производителями материнских плат.

Однако архитектура объединительной платы несколько не связана с подключенной к ней технологией SBC. Существуют некоторые ограничения на то, что может быть сконструировано, поскольку набор микросхем SBC и процессор должны обеспечивать возможность поддержки типов слотов. Кроме того, практически неограниченное количество слотов может быть предоставлено с 20, включая слот SBC, в качестве практического, но не абсолютного ограничения. Таким образом, объединительная плата PICMG может предоставлять любое количество и любое сочетание слотов ISA, PCI, PCI-X и PCI-e, ограниченное только способностью SBC взаимодействовать с этими слотами и управлять ими. Например, SBC с новейшим процессором i7 может взаимодействовать с объединительной платой, предоставляющей до 19 слотов ISA для управления устаревшими картами ввода-вывода.

Средняя плоскость [ править ]

Некоторые объединительные платы имеют слоты для подключения к устройствам с обеих сторон и называются промежуточными панелями. Эта возможность подключать карты к любой стороне объединительной платы часто бывает полезной в более крупных системах, состоящих в основном из модулей, подключенных к объединительной панели.

Промежуточные платы часто используются в компьютерах, в основном в блейд-серверах , где блейд-серверы находятся на одной стороне, а периферийные устройства (питание, сеть и другие вводы-выводы ) и сервисные модули - на другой. Промежуточные платы также популярны в сетевом и телекоммуникационном оборудовании, где одна сторона корпуса принимает карты системной обработки, а другая сторона корпуса принимает карты сетевого интерфейса.

Ортогональные промежуточные платы соединяют вертикальные платы с одной стороны с горизонтальными платами с другой стороны. [2] [3] Одна общая ортогональная промежуточная панель соединяет множество карт вертикальных телефонных линий на одной стороне, каждая из которых подключена к медным телефонным проводам, с картой горизонтальной связи на другой стороне. [4]

«Виртуальная промежуточная панель» - это воображаемая плоскость между вертикальными платами на одной стороне, которые напрямую соединяются с горизонтальными платами на другой стороне; выравниватели гнезда для карт каркаса для карт и самоустанавливающиеся разъемы на картах удерживают карты на месте. [5]

Некоторые люди используют термин «промежуточная панель» для описания платы, которая находится между объединительной панелью жестких дисков с возможностью горячей замены и резервными источниками питания и соединяет их. [6] [7]

Объединительные платы на хранении [ править ]

Серверы обычно имеют объединительную плату для подключения жестких дисков с возможностью горячей замены; Контакты объединительной платы проходят прямо в разъемы жесткого диска без кабелей. Они могут иметь один разъем для подключения одного контроллера дискового массива или несколько разъемов, которые могут быть подключены к одному или нескольким контроллерам произвольным образом. Объединительные платы обычно используются в дисковых полках , дисковых массивах и серверах .

Объединительные платы для жестких дисков SAS и SATA чаще всего используют протокол SGPIO в качестве средства связи между хост-адаптером и объединительной платой. В качестве альтернативы можно использовать службы SCSI Enclosure Services . В подсистемах Parallel SCSI используется SAF-TE .

Платформы [ править ]

PICMG [ править ]

Одноплатный компьютер установлен в пассивные объединительные платы
Основная статья: PICMG

Одноплатный компьютер, соответствующий спецификации PICMG 1.3 и совместимый с объединительной платой PICMG 1.3, называется системной платой хоста .

В мире одноплатных компьютеров Intel PICMG предоставляет стандарты для интерфейса объединительной платы: PICMG 1.0 , 1.1 и 1.2 [8] обеспечивают поддержку ISA и PCI, а 1.2 добавляет поддержку PCIX. PICMG 1.3 [9] [10] обеспечивает поддержку PCI-Express.

См. Также [ править ]

  • Материнская плата
  • Коммутируемая ткань
  • Дочерняя плата
  • М-модуль
  • Автобус SS-50
  • Автобус STD
  • STEbus
  • Еврокарта (печатная плата)
  • VXI

Ссылки [ править ]

  1. ^ Varnarvas, Kosta. «Технологии последовательной обратной связи в современной архитектуре авионики». Сервер технических отчетов НАСА . Центр космических полетов Маршалла. ЛВП : 2060/20050215620 .
  2. ^ Кевин О'Коннор. «Технология ортогональных соединителей объединительной платы обеспечивает гибкость конструкции» . 2010 г.
  3. ↑ Пит. «Высокоскоростные ортогональные соединители оптимизируют целостность сигнала». Архивировано 28 апреля 2015 года на Wayback Machine . 2011 г.
  4. ^ "AirMax VS Orthogonal". Архивировано 14 июня 2014 г. на Wayback Machine .
  5. ^ Майкл Фаулер. «Виртуальная объединительная плата реализует сверхбыстрые межкомпонентные соединения карт» . Электронный дизайн. 2002 г.
  6. ^ «Корпус HP StorageWorks Modular Smart Array 70 - замена объединительной платы» .
  7. ^ "Руководство по обслуживанию серверной системы Intel SR2612UR" .
  8. ^ «PICMG 1.0, 1.1 и 1.2» . Picmgeu.org. Архивировано из оригинального 26 июня 2012 года . Проверено 20 сентября 2012 .
  9. ^ "PICMG 1.3" . Picmgeu.org. Архивировано из оригинального 26 июня 2012 года . Проверено 20 сентября 2012 .
  10. ^ «Ресурсы PICMG 1.3 SHB Express» . Picmg.org. Архивировано из оригинального 30 ноября 2012 года . Проверено 20 сентября 2012 .