СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №6/2013

Д АЛЬНЕЙШЕЕ РАЗВИТИЕ СТАНДАРТА S TACK PC – FPE В предыдущей статье отмечалось, что развитие стандарта PCIe/104 при вело к появлению двух типов назна чения контактов основного разъёма расширения – Type I, II. В стандарте StackPC, вместо введения альтерна тивных назначений контактов одно го разъёма, дальнейшее развитие стандарта представлено в виде вто рого, дополнительного разъёма рас ширения FPE (Fat Pipe Extension – расширение шинами с высокой про пускной способностью). Разъём FPE призван заменить устаревающее и постепенно отходящее на задний план расширение шиной PCI. В ка честве замены был выбран высоко скоростной разъём высокой плотнос ти с поверхностным типом монтажа (см. рис. 8). На данном разъёме в каче стве возможного варианта шины рас ширения для модулей StackPC FPE размещена шина PCIe x16, отсутству ющая на разъёме StackPC и PCIe/104 Type 2. Для стековой архитектуры средней производительности она по прежнему может быть не востребова ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 30 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 6 2013 на. Но в высокопроизводительных устройствах, например, на базе про цессоров Core i7, она присутствует и может использоваться в режимах PCIe 2x8 или 2x4. Следует отметить, что специфика ция StackPC предполагает использова ние стековых плат в качестве COM мо дулей, для которыхшина PCIe x16 пре доставляет больше возможностей и областей применения, чем для стека. На плате носителе для COM модулей легко располагаются один или два разъёма PCIe x16, в которых можно ис пользовать распространённые на рын ке видеокарты, модули оцифровки ви део и ввода вывода. Можно установить два слота XMC для карт расширения SwitchMezzanine Card (XMC) и многое другое. Поэтому в стандарте StackPC шина PCIe x16 на разъёме FPE имеет больше областей применения, чем в модулях PCIe/104 Type 1. Для более полного соответствия функционального набора модулей StackPC FPE требованиям COM реше ний не хватает лишь видеоинтерфей са: плата носитель без возможности подключения дисплея ущербна как на этапе наладки, так и на этапе эксплуатации. Конечно, можно обой тись модулем расширения, но сис тема с поддержкой шины PCIe x16 обязательно содержит графическую подсистему, пусть и не такую произ водительную, как на дискретном ви деопроцессоре. Для поддержки функ ционала видео на разъёме FPE зало жен интерфейс Display Port, который широко распространён на современ ных модулях и не требует лицензи рования, в отличие от HDMI. Допол нительно для мощных модулей рас ширения на разъёме FPE заложено 3 вывода питания +12 В с нагрузкой по 1 А. Менее мощные платы расшире ния могут использовать только +5 В с разъёма StackPC. Все оставшиеся выводы, за исклю чением выводов заземления (GND), формируют конфигурируемую сек цию (см. табл. 4). Назначение контак тов этой секции предлагается оста вить на усмотрение производителя процессорных модулей. В специфи кации оговаривается ряд профилей и присваивается каждому профилю свой код. В дальнейшем, по мере раз вития новых интерфейсов и их внед рения во встраиваемые системы, чис ло профилей может возрасти. Если в стеке встречаются два несовместимых профиля, то возникает ошибка сте ка, – аналогичномеханизму защитыне совместимых типов PCIe/104. Однако для задания типа профилей FPE ис пользуются отдельные выводы Con figType 0, 1, 2. Профили FPE не распро страняются на общие интерфейсы, та кие как PCIe x16 и Display Port. Это заметно упрощает понимание и реа лизацию механизма обнаружения ошибки. На данный момент спецификация StackPC определяет три основных профиля для конфигурируемой сек ции – 0, 1 и 7. Нулевой профиль указы вает, что данная секция используется модулем по своему усмотрению, от личному от предопределённых в спе цификации вариантов. Типичное при менение – это заказное исполнение изделия под конкретные цели, ориен тированные на применение с заказ ными интерфейсными модулями или платами носителями. Совместимость модулей такого профиля должна быть определена и оговорена производи телем. Седьмой профиль, в отличие от нуле вого, указывает, что модуль не исполь зует выводы данной секции. На про цессорном модуле они никуда не под ключены; на периферийных модулях Форм фактор StackPC – новый подход к разработке встраиваемых модулей и систем Часть 2. Стандарт StackPC и системы на его основе Продолжение Алексей Сорокин (Москва) Рассмотрены стандарты StackPC и PCIe/104, отмечены преимущества и недостатки этих форм факторов для различных областей применения. Описан стековый метод построения систем на базе StackPC и модели применения стековых модулей в составе защищённых компьютеров и встраиваемых устройств. Рис. 8. Разъём расширения FPE ©СТА-ПРЕСС