고도의 전기통신 컴퓨팅 아키텍처

Advanced Telecommunications Computing Architecture

ATCA 또는 Advanced Telecommunications Computing Architecture(고급 전기통신 컴퓨팅 아키텍처[1])TCA)는 PCI Industrial Computer Manufacturers Group(PICMG) 역사상 최대 규모의 사양으로 100개 이상의 기업이 참여하고 있습니다.어드밴스드라고 불립니다.TCA, 공식 사양 명칭 PICMG 3.x(아래 참조)는 2002년 [2]12월에 PICMG 기구에 의해 비준되었습니다.고급.TCA는 주로 "반송선 등급" 통신 기기의 요건을 대상으로 하고 있지만, 최근에는 군사/항공우주 산업에도 적합한 보다 견고한 애플리케이션으로 범위를 넓히고 있습니다.[3]이 일련의 사양에는 고속 인터커넥트 테크놀로지, 차세대 프로세서, 향상된 신뢰성, 가용성 및 보수성(RAS)의 최신 동향이 포함되어 있습니다.

기계 사양

12U 14 슬롯 어드밴스드TCA 선반

어드밴스TCA 보드(블레이드)의 깊이는 280mm, 높이는 322mm입니다.프린트 기판의 밑면에는 금속제 전면 패널과 금속제 커버가 있어 전자파 간섭을 억제하고 화재의 확산을 억제합니다.잠금 인젝터-이젝터 핸들(레버)은 마이크로스위치를 작동하여 작업자가 보드를 제거하기를 원하거나 보드가 방금 설치되었음을 IPMC(Intelligent Platform Management Controller)가 알 수 있도록 하여 핫 스왑 절차를 활성화합니다.고급.TCA 보드는 PCI 메자닌 카드(PMC) 또는 Advanced 메자닌 카드(AMC) 확장 메자닌 사용을 지원합니다.

쉘프는 RTM(Rear Transition Module)을 지원합니다.RTM은 전면 보드와 일치하는 슬롯 위치에 있는 선반 뒷면에 꽂습니다.RTM과 전면 보드는 Zone-3 커넥터를 통해 상호 연결됩니다.Zone-3 커넥터는 어드밴스에 의해 정의되어 있지 않습니다.TCA 사양

각 선반 슬롯의 폭은 30.48mm입니다.이것에 의해, 19 인치랙 마운트 시스템에 14 보드섀시를, ETSI 랙 마운트 시스템에 16 보드를 장착할 수 있습니다.일반적인 14 슬롯 시스템의 높이는 12 또는 13 랙 유닛입니다.대규모 어드밴스TCA 쉘프는 통신 시장을 타깃으로 하고 있기 때문에 통기는 셸프 전면, 보드를 통해 바닥에서 위로, 셸프 후면 밖으로 흐릅니다.엔터프라이즈 애플리케이션에서 사용되는 소형 쉘프에는 일반적으로 수평 공기 흐름이 있습니다.

중소규모의 어드밴스TCA 쉘프는 통신 시장을 타깃으로 하고 있습니다.랩 리서치 운용을 위해 테스트를 용이하게 하기 위해 일부 쉘프는 오픈 커버를 갖추고 있습니다.

백플레인 아키텍처

고도의 기능TCA 백플레인은 보드 간의 포인트 투 포인트 연결을 제공하며 데이터 버스를 사용하지 않습니다.백플레인 정의는 존1, 존2, 존3의 3개의 섹션으로 나뉩니다.Zone-1의 커넥터는 보드에 다중 -48VDC 전원 및 쉘프 관리 신호를 제공합니다.존 2의 커넥터는 베이스 인터페이스와 패브릭인터페이스에 접속합니다.모든 패브릭 연결은 포인트 투 포인트100Ω의 차분 신호를 사용합니다.존 2는 '패브릭 아그노스틱(Fabric Agnostic)'이라고 불립니다.즉, 100Ω의 차동 신호를 사용할 수 있는 패브릭은 모두 어드밴스드(Advanced)와 함께 사용할 수 있습니다.TCA [4]백플레인

Zone-3의 커넥터는 사용자 정의로 보통 전면 보드를 후면 트랜지션 모듈에 연결하는 데 사용됩니다.Zone-3 영역에는 특별한 백플레인(backplane)을 탑재하여 고급에 정의되어 있지 않은 신호와 보드를 상호 접속할 수도 있습니다.TCA 사양

고도의 기능TCA 패브릭 사양에서는 논리 슬롯을 사용하여 상호 접속을 설명합니다.패브릭 스위치 보드는 논리 슬롯1과 2에 장착되어 있습니다.섀시의 제조원은 섀시의 논리 슬롯과 물리 슬롯의 관계를 자유롭게 결정할 수 있습니다.섀시의 Field Replaceable Unit(FRU; 현장 교환 가능 유닛) 데이터에는 논리 슬롯과 물리 슬롯의 관계를 설명하는 주소 테이블이 포함되어 있습니다.

쉘프 매니저는 Zone-1 커넥터의 다중 I²C 버스에서 실행되는 IPMI(Intelligent Platform Management Interface) 프로토콜을 사용하여 섀시 내의 각 보드 및 FRU와 통신합니다.

베이스 인터페이스는 존 2 커넥터의 프라이머리 패브릭으로 베이스 채널별로 4개의 차동쌍을 할당합니다.듀얼 스타로서 배선되어 있으며, 코어에는 용장 패브릭 허브 슬롯이 있습니다.일반적으로 대역외 관리, 펌웨어 업로드, OS 부팅 등에 사용됩니다.

백플레인 패브릭인터페이스는 다양한 패브릭을 지원하며 듀얼 스타, 듀얼 스타, 메쉬, 레플리케이트 메쉬 또는 기타 아키텍처로 배선할 수 있습니다.패브릭 채널별로 8개의 차동쌍을 할당하여 각 채널을 4개의 2쌍의 포트로 분할할 수 있습니다.패브릭 인터페이스는 보통 보드와 외부 네트워크 간에 데이터를 이동하기 위해 사용됩니다.

Synchronization Clock Interface는 여러 130Ω 버스를 통해 MLVDS(Multipoint Low-Voltage Differential Signaling) 클럭 신호를 라우팅합니다.일반적으로 클럭은 텔레콤인터페이스 동기화에 사용됩니다.

채널 인터페이스 업데이트는 2개의 슬롯을 상호 연결하는 10개의 차동 신호 쌍 세트입니다.어떤 슬롯을 상호 접속할지는 특정 백플레인 설계에 따라 달라집니다.이것들은, 2개의 허브 보드 또는 용장 프로세서 보드의 상호 접속에 일반적으로 사용되는 신호입니다.

패브릭

베이스 인터페이스는 10BASE-T, 100BASE-TX 또는 1000BASE-T 이더넷만 사용할 수 있습니다.이러한 인터페이스 중 하나를 지원하려면 모든 보드 및 허브가 필요하기 때문에 보드에는 항상 네트워크 연결이 있습니다.

패브릭은 일반적으로 SerDes 기가비트이더넷이지만 파이버채널, XAUI 10 기가비트이더넷, InfiniBand, PCI Express 또는 시리얼 Rapid 중 하나를 사용할 수 있습니다.I/O. 포인트 투 포인트100Ω 차동 신호를 사용할 수 있는 패브릭은 모두 Advanced와 함께 사용할 수 있습니다.TCA 백플레인

PICMG 3.1 이더넷/파이버채널 사양은 기존 IEEE 40GBASE-KR4, 10GBASE-KX4, 10GBASE-KR 및 XAUI 시그널링에 대한 IEEE 100GBASE-KR4 시그널링을 포함하도록 변경되었습니다.

블레이드(보드)

고급.TCA 블레이드는 프로세서, 스위치, AMC 캐리어 등입니다.표준 쉘프에는 1개 이상의 스위치블레이드와 여러 프로세서블레이드가 포함됩니다.

처음에 쉘프에 삽입할 때 온보드 IPMC는 백플레인 용장 -48V에서 전원을 공급받습니다.IPMC는 IPMI 이벤트메시지를 Shelf Manager로 전송하여 설치되었음을 알립니다.Shelf Manager는 블레이드에서 정보를 읽고 사용 가능한 전력이 충분한지 확인합니다.존재하는 경우 Shelf Manager는 IPMC에 명령어를 전송하여 블레이드의 payload 부분에 전원을 투입합니다.또한 Shelf Manager는 블레이드에서 지원되는 패브릭 포트를 결정합니다.다음으로 백플레인의 패브릭인터커넥트 정보를 조사하여 패브릭 접속의 반대편에 있는 패브릭포트를 특정합니다.백플레인 와이어의 양 끝에 있는 패브릭포트가 일치하는 경우 양쪽 블레이드에 IPMI 명령어를 전송하여 일치하는 포트를 활성화합니다.

블레이드의 전원이 켜지고 패브릭에 연결되면 Shelf Manager는 블레이드의 센서에서 이벤트 메시지를 수신합니다.온도 센서가 온도가 너무 높음을 보고하면 Shelf Manager는 팬 속도를 높입니다.

보드의 FRU 데이터에는 제조원, 모델 번호, 시리얼 번호, 제조일, 리비전 등의 설명 정보가 포함되어 있습니다.이 정보를 원격으로 읽어 쉘프에 있는 블레이드의 인벤토리를 수행할 수 있습니다.

선반 관리

고급.TCA 쉘프 매니저

쉘프 매니저는 쉘프 내의 보드(블레이드)와 FRU를 감시하고 제어합니다.센서가 문제를 보고하면 Shelf Manager는 조치를 취하거나 문제를 시스템 매니저에게 보고할 수 있습니다.이 동작은 팬을 더 빨리 움직이게 하는 등의 간단한 동작일 수도 있고 보드의 전원을 끄는 등의 보다 과감한 동작일 수도 있습니다.각 보드 및 FRU에는 쉘프 관리자가 검색할 수 있는 인벤토리 정보(FRU 데이터)가 포함되어 있습니다.쉘프 매니저는 FRU 데이터를 사용하여 보드 또는 FRU에 사용할 수 있는 전력이 충분한지, 보드를 상호 접속하는 패브릭포트가 호환성이 있는지 여부를 판단합니다.또한 FRU 데이터를 통해 제조업체, 제조일, 모델 번호, 일련 번호 및 자산 태그를 확인할 수 있습니다.

각 블레이드, 인텔리전트 FRU 및 쉘프 매니저에는 인텔리전트 플랫폼 관리 컨트롤러(IPMC)가 포함되어 있습니다.Shelf Manager는 중복 I²C 버스에서 실행되는 IPMI 프로토콜을 통해 보드 및 지능형 FRU와 통신합니다.IPMI 프로토콜에는 데이터 전송의 신뢰성을 보장하기 위한 패킷 체크섬이 포함되어 있습니다.인텔리전트하지 않은 FRU를 인텔리전트 FRU에 의해 관리할 수도 있습니다.이들은 Managed FRU라고 불리며 인텔리전트 FRU와 동일한 기능을 갖추고 있습니다.

Shelf Manager와 보드 간의 상호 연결은 Intelligent Platform Management Bus(IPMB; 인텔리전트 플랫폼 관리 버스)의 용장 쌍입니다.IPMB 아키텍처는 버스 쌍(Bused IPMB) 또는 레이디얼 접속 쌍(Radial IPMB)입니다.통상, 레이디얼 IPMB 실장에는, 개개의 IPMB 접속을 분리해, IPMC 에러가 발생했을 경우의 신뢰성을 향상시키는 기능이 포함됩니다.

Shelf Manager는 이더넷네트워크를 통해 RMCP(IPMI over TCP/IP), HTTP, SNMP를 사용하여 외부 엔티티와 통신합니다.일부 쉘프 매니저는 Service Availability Forum에서 정의한 기술 사양인 하드웨어 플랫폼인터페이스를 지원합니다.

새로운 사양 액티비티

물리 연구의 특정 요건에 ATCA를 적응시키기 위해 두 개의 새로운 작업 그룹이 시작되었습니다.

  • WG1: 물리 xTCA I/O, 타이밍 및 동기화 작업 그룹

WG1은 AMC 모듈 및 μRTM이라는 새로운 컴포넌트의 후면 I/O를 정의합니다.μRTM을 수용하기 위한 μTCA 쉘프 사양과 ATCA 반송파 RTM의 AMC 리어 I/O를 수용하기 위한 ATCA 사양이 추가됩니다. 신호 라인은 물리 데이터 수집 시스템에서 일반적으로 사용되는 클럭, 게이트 및 트리거로 식별됩니다.

  • WG2: 물리 xTCA 소프트웨어 아키텍처 및 프로토콜 작업 그룹

WG2는 공통 소프트웨어 아키텍처와 지원 인프라스트럭처를 정의하여 물리 xTCA 플랫폼용으로 개발된 다양한 애플리케이션 간에 하드웨어 모듈과 소프트웨어 모듈의 상호 운용성과 이식성을 촉진하고 t를 사용하여 실험과 시스템을 구축하는 데 필요한 개발 노력과 시간을 최소화합니다.모자 플랫폼

ATCA를 비텔레콤 시장으로 확대하기 위해 작업 그룹을 구성했다.

  • PICMG 3.7 텔레콤 센트럴사무실 외부 어플리케이션용 ATCA 확장

이 새로운 작업 그룹의 목표는 배폭 보드를 지원하는 확장 기능을 정의하고 600W 싱글 슬롯 보드 및 800W 더블 슬롯 보드를 지원하는 확장 기능을 추가하며, 선반 전면과 후면 양쪽에 풀 사이즈의 보드를 연결한 양면 쉘프를 지원하고, 베이스 인터페이스에서의 10 Gbs 시그널링을 지원하는 것입니다.

PICMG 사양

  • 3.0은 "기본" 또는 "핵심" 사양입니다.고도의 기능TCA 정의만으로 패브릭에 의존하지 않는 섀시의 백플레인이 정의되어 있습니다.이 백플레인은 다음 사양에서 정의된 패브릭과 함께 사용할 수 있습니다.
  • 3.1 이더넷(및 파이버 채널)
  • 3.2 InfiniBand
  • 3.3 Star Fabric
  • 3.4 PCI Express(및 PCI Express Advanced Switching)
  • 3.5 고속입출력

「 」를 참조해 주세요.

  • Advanced MC - Advanced용 확장 카드TCA. MicroTCA 시스템에서 스탠드아론으로도 사용할 수 있습니다.
  • AXIe - ATCA 표준을 기반으로 2009년 11월에 공식적으로 출시된 새로운 모듈식 계측 표준.

레퍼런스

  1. ^ PICMG. "참조"PICMG 3.0 리비전 2.0 어드밴스드TCA의 기본 사양.http://www.picmg.org
  2. ^ 파블라트, 조 "어드밴스드"TCA는 10인치입니다.작은PCI 및 어드밴스드TCA 시스템 Vol. 15, 제5호OpenSystems Media: 2011.http://advancedtca-systems.com/advancedtca-turns-10/ Wayback Machine에서 2011-06-04 아카이브 완료
  3. ^ McDevitt, Joe "PICMG, AdvancedTCA 시장 및 애플리케이션 확장"PICMG - 리소스.[1] 2010년 5월 23일 Wayback Machine에서 아카이브 완료
  4. ^ Bolaria, Jag (2004-12-20). "Understanding backplane, chip-to-chip tech". EETimes. Retrieved 9 August 2017.

외부 링크