VPX

VPX (önceden bilinen adıyla VITA 46) VMEbus tabanlı sistemlere yeni bir yüksek hızlı konnektör üzerinde anahtarlamalı yapı ağ topolojisi desteği sağlayan bir ANSI standardıdır (ANSI/VITA 46.0-2007). Boeing, Curtiss-Wright, Elma Electronic, GE Fanuc Embedded Systems, Hybricon, Kontron, Mercury Computer Systems ve Northrop Grumman gibi önde gelen sanayi kuruluşlarının da içinde bulunduğu VME International Trade Association (VMEbus Uluslararası Ticaret Birliği) tarafından öncelikli olarak savunma sanayi uygulamalarındaki gereksinimler gözönünde tutularak tanımlanmıştır. Geliştirilmiş birim standardı ile yüksek performanslı uygulama ve platformlara olanak sağlar. VPX, mevcut 3U ve 6U VME biçim katsayılarını(İngilizce: form factor) muhafaza eder ve mevcut PCI Mezzanine ve XMC Mezzanine (PMC with high-speed serial fabric interconnect) kartları destekler, ayrıca VMEbus ile mümkün olan maksimum uyumlulukta tanımlanmıştır.

VPX standardında geliştirilen yeni nesil gömülü bilgisayar sistemlerinde PCI Express, RapidIO, Infiniband ve 10 Gigabit Ethernet gibi anahtarlamalı ağ toplojisi kullanan yüksek hızlı seri arayüzler gitgide daha çok göze çarpmaktadır. Bu yeni teknolojiler sağladıkları daha yüksek bant genişliği, işlem hacmi ve performans özellikleri nedeniyle veri iletişiminde geleneksel paralel veriyolu iletişim teknolojilerinin yerini almaya başlamışlardır. Birden fazla işlemci arasında mümkün olan en hızlı veri iletişimini gerektiren çok işlemcili sistemler için (örnek: sayısal işaret işleme uygulamaları) en uygun iletişim altyapısı anahtarlamalı ağ yapılarıdır. VPX mevcut çok sayıdaki VMEbus kullanıcısının bu anahtarlamalı ağ yapılarına erişimine olanak sağlamaktadır.

VPX'te kullanılan teknolojilerden bazıları şunlardır:

3U ve 6U biçim katsayıları,
6.25 Gbit/s hızındaki yeni yüksek hızlı 7 sıralı konnektörler,
Yüksek hızlı seri anahtarlamalı ağ kullanımı,
PMC,FMC (VITA 57) ve XMC (VITA 42) Mezzanine standartları,
VME64, VXS ve VPX kartların bir arada çalışabileceği hibrid anakartlar.

Teknik Özellikler

Diğer benzer standartlar gibi VPX de mekanik ve elektriksel özellikleri tanımlayan bir temel standart ile işlevsel bir modül yaratmak için gerekli nokta düzeyinde bir dizi yan standarttan oluşur. Bu standartlar şunlardır:

	Ana Modül
VITA 46.0	VPX Base Standard
VITA 46.1	VMEbus Signal Mapping on VPX
VITA 46.3	Serial RapidIO(tm) on VPX Fabric Connector
VITA 46.4	PCI Express on VPX Fabric Connector
VITA 46.7	Ethernet on VPX Fabric Connector
VITA 46.9	PMC/XMC/Ethernet Signal Mapping to 3U/6U on VPX
VITA 46.10	Rear transition module on VPX
VITA 46.11	System Management on VPX
VITA 46.12	Fiber Optic Interface on VPX
VITA 46.20	Switch slot definition on VPX

Konnektör

Mevcut VMEbus kartları ile VPX kartları arasındaki en büyük fark Tyco Electronics tarafından geliştirilen ve MultiGig RT2 olarak adlandırılan yeni konnektörlerdir. Dolayısıyla VPX kartları standart VMEbus şasesine takılamazlar, ancak VPX standardı birlikte kullanıma olanak veren hibrid bir şase kullanımını öngörmektedir. 6U'luk bir VPX kartı altı adet 16-sütun 7-sıralı RT2 konnektörü ve bir adet 8-sütun 7-sıralı RT2 konnektörüne, 3U'luk bir VPX kartı iki adet 16-sütun 7-sıralı RT2 konnektörü ve bir adet 8-sütun 7-sıralı RT2 konnektörüne sahiptir.

VPX kartlarındaki diğer bir yenilik ise pin hasarlarına karşı sağlam bir yapı oluşturan hizalama/kilitleme bloklarıdır. Bu bloklar ayrıca kart kilitleme ve emniyet toprağı vazifesi de görmektedirler. 6U kartlarda bu bloklardan 3 adet, 3U kartlarda ise 2 adet bulunur.

MultiGig RT2 konnektörü yüksek performans için özel olarak tasarlanmıştır. Gerekli performans, yüksek düzeyde empedans kontrolü, minimal giriş kaybı ve 6.25 Gbit/s'ye kadar iletim oranlarında %3'ten daha az hat karışmasına olanak veren 7 sıralı 16 katmanlı (katmanlar güç, diferansiyel ya da toprağa referanslı olabilir) konnektör yapısıyla sağlanır. Yeni tip konnektörler ile 6U'luk bir VPX kartında 707 adet güç harici elektriksel kontak ve toplam 464 sinyal hattı bulunabilmektedir. Sinyal hatları aşağıdaki şekilde kullanılabilir:

Çekirdek yapı için 32 adet yüksek hızlı diferansiyel çift olarak düzenlenebilir 64 adet sinyal hattı.
104 adet VME64 sinyal hattı.
Kullanıcı Giriş/Çıkış sinyalleri için 128 adet yüksek hızlı diferansiyel çift olarak düzenlenecek 268 sinyal hattı (toplamda 160 adet yüksek hızlı diferansiyel çift etmektedir).
Sistem desteği ve yedek hatlar için 28 adet sinyal hattı.

Konnektör bir destek çubuğu ve standart uzunlukta bir PMC montajına olanak verecek şekilde tasarlanmıştır.

Güç ve sağlamlık

Bir VMEbus slotu 5 Volt beslemeden ancak 90 watt güç sağlayabilmektedir. VPX ile bu aynı gerilimde 115 watt, 12 Volt ile 384 watt ya da 48 Volt ile 768 watt olarak yükseltilmiştir. 6U VPX tanımlamasında mevcut kutularla uyumlu olarak IEEE-1101.2 standardına uygun iletim soğutmalı tasarım ile bilgisayar soğutması gereksinimi vardır. IEEE 1101.1/10 biçim katsayısı ile hava soğutmalı tasarım alternatifi de öngörülmektedir.

Daha zorlayıcı soğutma gereksinimleri için önceden VITA 48 olarak da bilinen REDI (Ruggedized Enhanced Design Implementation) standardı belirli biçim katsayılarında daha iyi soğutma desteği sağlayan yerleşim teknikleri tanımlamaktadır. Bu standartta VPX kartların iki tarafına takılan ESD metal plakalar haricinde hava üflemeli, iletim ve sıvı soğutmalı uygulamalar da tanımlanmaktadır. REDI'de ayrıca sprey soğutma tekniği de ele alınır. Daha etkili güç ve ısı yitimi için REDI kart kalınlığının ve iki kart arası aralığın artırılmasını da öngörmektedir.

Ürünler

Halihazırda bazı üreticiler VPX standardında, 3U ve 6U biçim katsayısında ürünler piyasaya sürmüşlerdir. Bunlara örnek olarak tek anakartlı bilgisayarlar, çoklu işlemciler, yığın depolama kartları, ağ anahtarları ve komple entegre sistemler gösterilebilir.