उन्नत दूरसंचार कंप्यूटिंग वास्तुकला
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उन्नत दूरसंचार कंप्यूटिंग वास्तुकला[1] (एटीसीए या एडवांस्डटीसीए) पीआईसीएमजी (पीआईसीएमजी) के इतिहास में सबसे बड़ा विनिर्देशन प्रयास है, जिसमें 100 से अधिक कंपनियां भाग लेती हैं। AdvancedTCA के रूप में जाना जाता है, आधिकारिक विनिर्देश पदनाम PICMG 3.x (नीचे देखें) को PICMG संगठन द्वारा दिसंबर 2002 में अनुमोदित किया गया था।[2] एडवांस्डटीसीए को मुख्य रूप से वाहक ग्रेड संचार उपकरणों की आवश्यकताओं के लिए लक्षित किया गया है, लेकिन हाल ही में इसने सैन्य/एयरोस्पेस उद्योगों के लिए अधिक मजबूत अनुप्रयोगों में भी अपनी पहुंच का विस्तार किया है।[3] विशिष्टताओं की इस श्रृंखला में उच्च गति इंटरकनेक्ट प्रौद्योगिकियों, अगली पीढ़ी के प्रोसेसर और बेहतर विश्वसनीयता, उपलब्धता और सेवाक्षमता (कंप्यूटर हार्डवेयर)|विश्वसनीयता, उपलब्धता और सेवाक्षमता (आरएएस) में नवीनतम रुझान शामिल हैं।
यांत्रिक विशिष्टताएँ
एक AdvancedTCA बोर्ड (ब्लेड) 280 मिमी गहरा और 322 मिमी ऊंचा है। विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को सीमित करने और आग के प्रसार को सीमित करने के लिए बोर्ड में एक धातु फ्रंट पैनल और मुद्रित सर्किट बोर्ड के नीचे एक धातु कवर होता है। लॉकिंग इंजेक्टर-इजेक्टर हैंडल (लीवर) इंटेलिजेंट प्लेटफ़ॉर्म मैनेजमेंट कंट्रोलर (आईपीएमसी) को यह बताने के लिए एक माइक्रोस्विच को सक्रिय करता है कि एक ऑपरेटर एक बोर्ड को हटाना चाहता है, या कि बोर्ड अभी स्थापित किया गया है, इस प्रकार हॉट-स्वैप प्रक्रिया सक्रिय हो जाती है। एडवांस्डटीसीए बोर्ड पीसीआई मेज़ानाइन कार्ड (पीएमसी) या उन्नत मेज़ानाइन कार्ड (एएमसी) विस्तार मेजेनाइन के उपयोग का समर्थन करते हैं।
शेल्फ आरटीएम (रियर ट्रांज़िशन मॉड्यूल) का समर्थन करता है। आरटीएम को शेल्फ के पीछे स्लॉट स्थानों में प्लग किया जाता है जो सामने वाले बोर्ड से मेल खाते हैं। आरटीएम और फ्रंट बोर्ड जोन-3 कनेक्टर के माध्यम से आपस में जुड़े हुए हैं। ज़ोन-3 कनेक्टर AdvancedTCA विनिर्देश द्वारा परिभाषित नहीं है।
प्रत्येक शेल्फ स्लॉट 30.48 मिमी चौड़ा है। यह 14-बोर्ड चेसिस को रैक_यूनिट | में स्थापित करने की अनुमति देता है 19-इंच रैक-माउंटेबल सिस्टम और 23-इंच_रैक में 16 बोर्ड | ईटीएसआई रैक-माउंटेबल सिस्टम। एक सामान्य 14-स्लॉट प्रणाली 12 या 13 रैक इकाई ऊँची होती है। बड़े AdvancedTCA अलमारियों को दूरसंचार बाजार के लिए लक्षित किया गया है ताकि हवा का प्रवाह शेल्फ के सामने, नीचे से ऊपर तक बोर्डों के पार और शेल्फ के पीछे से बाहर चला जाए। एंटरप्राइज़ अनुप्रयोगों में उपयोग की जाने वाली छोटी अलमारियों में आमतौर पर क्षैतिज वायु प्रवाह होता है।
छोटे-मध्यम AdvancedTCA अलमारियों को दूरसंचार बाजार पर लक्षित किया गया है; प्रयोगशाला अनुसंधान संचालन के लिए, परीक्षण को आसान बनाने के लिए कुछ अलमारियों में एक खुला कवर होता है।
बैकप्लेन आर्किटेक्चर
एडवांस्डटीसीए बैकप्लेन बोर्डों के बीच पॉइंट-टू-पॉइंट कनेक्शन प्रदान करता है और डेटा बस का उपयोग नहीं करता है। बैकप्लेन परिभाषा को तीन खंडों में विभाजित किया गया है; जोन-1, जोन-2 और जोन-3. जोन-1 में कनेक्टर बोर्डों को अतिरिक्त −48 VDC पावर और शेल्फ प्रबंधन सिग्नल प्रदान करते हैं। जोन-2 में कनेक्टर बेस इंटरफेस और फैब्रिक इंटरफेस को कनेक्शन प्रदान करते हैं। सभी फैब्रिक कनेक्शन पॉइंट-टू-पॉइंट 100 Ω अंतर सिग्नल का उपयोग करते हैं। जोन-2 को फैब्रिक एग्नोस्टिक कहा जाता है जिसका अर्थ है कि कोई भी फैब्रिक जो 100 Ω अंतर संकेतों का उपयोग कर सकता है उसे एडवांस्डटीसीए बैकप्लेन के साथ उपयोग किया जा सकता है।[4] ज़ोन-3 में कनेक्टर उपयोगकर्ता द्वारा परिभाषित होते हैं और आमतौर पर फ्रंट बोर्ड को रियर ट्रांज़िशन मॉड्यूल से कनेक्ट करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। जोन-3 क्षेत्र उन बोर्डों को सिग्नल के साथ इंटरकनेक्ट करने के लिए एक विशेष बैकप्लेन भी रख सकता है जो एडवांस्डटीसीए विनिर्देश में परिभाषित नहीं हैं।
एडवांस्डटीसीए फैब्रिक विनिर्देश इंटरकनेक्शन का वर्णन करने के लिए लॉजिकल स्लॉट का उपयोग करता है। फैब्रिक स्विच बोर्ड लॉजिकल स्लॉट 1 और 2 में जाते हैं। चेसिस निर्माता चेसिस में लॉजिकल और फिजिकल स्लॉट के बीच संबंध तय करने के लिए स्वतंत्र है। चेसिस फ़ील्ड बदली जाने योग्य इकाई ्स (एफआरयू) डेटा में एक एड्रेस टेबल शामिल है जो लॉजिकल और फिजिकल स्लॉट्स के बीच संबंध का वर्णन करता है।
शेल्फ मैनेजर ज़ोन-1 कनेक्टर्स पर अनावश्यक I²C बसों पर चलने वाले IPMI (इंटेलिजेंट प्लेटफ़ॉर्म प्रबंधन इंटरफ़ेस) प्रोटोकॉल के साथ चेसिस में प्रत्येक बोर्ड और FRU के साथ संचार करते हैं।
बेस इंटरफ़ेस ज़ोन-2 कनेक्टर्स पर प्राथमिक फैब्रिक है और प्रति बेस चैनल 4 अंतर जोड़े आवंटित करता है। इसे नेटवर्क टोपोलॉजी|डुअल-स्टार के रूप में कोर में अनावश्यक फैब्रिक हब स्लॉट के साथ जोड़ा गया है। इसका उपयोग आमतौर पर आउट ऑफ बैंड मैनेजमेंट, फर्मवेयर अपलोडिंग, ओएस बूट आदि के लिए किया जाता है।
बैकप्लेन पर फैब्रिक इंटरफ़ेस कई अलग-अलग फैब्रिक का समर्थन करता है और इसे नेटवर्क टोपोलॉजी | डुअल-स्टार, डुअल-डुअल-स्टार, मेश, रेप्लिकेटेड-मेश या अन्य आर्किटेक्चर के रूप में वायर्ड किया जा सकता है। यह प्रति फैब्रिक चैनल 8 अंतर जोड़े आवंटित करता है और प्रत्येक चैनल को चार 2-जोड़ी पोर्ट में विभाजित किया जा सकता है। फैब्रिक इंटरफ़ेस का उपयोग आमतौर पर बोर्ड और बाहरी नेटवर्क के बीच डेटा स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है।
सिंक्रोनाइज़ेशन क्लॉक इंटरफ़ेस एमएलवीडीएस (मल्टीपॉइंट लो-वोल्टेज डिफरेंशियल सिग्नलिंग) क्लॉक सिग्नल को कई 130 Ω बसों पर रूट करता है। घड़ियों का उपयोग आमतौर पर टेलीकॉम इंटरफेस को सिंक्रोनाइज़ करने के लिए किया जाता है।
अपडेट चैनल इंटरफ़ेस 10 डिफरेंशियल सिग्नल जोड़े का एक सेट है जो दो स्लॉट को आपस में जोड़ता है। कौन से स्लॉट आपस में जुड़े हुए हैं यह विशेष बैकप्लेन डिज़ाइन पर निर्भर करता है। ये आमतौर पर दो हब बोर्ड, या निरर्थक प्रोसेसर बोर्ड को आपस में जोड़ने के लिए उपयोग किए जाने वाले सिग्नल हैं।
कपड़े
बेस इंटरफ़ेस केवल 10BASE-T, 100BASE-TX, या 1000BASE-T ईथरनेट हो सकता है। चूंकि सभी बोर्डों और हबों को इनमें से किसी एक इंटरफेस का समर्थन करना आवश्यक है, इसलिए बोर्डों के लिए हमेशा एक नेटवर्क कनेक्शन होता है।
फैब्रिक आमतौर पर सर्डेस गीगाबिट ईथरनेट है, लेकिन फाइबर चैनल, एक्सएयूआई 10-गीगाबिट ईथरनेट, इन्फिनीबैंड, पीसीआई एक्सप्रेस या सीरियल रैपिडआईओ भी हो सकता है। कोई भी फैब्रिक जो पॉइंट-टू-पॉइंट 100 Ω अंतर सिग्नल का उपयोग कर सकता है, उसे एडवांस्डटीसीए बैकप्लेन के साथ उपयोग किया जा सकता है।
PICMG 3.1 ईथरनेट/फाइबर चैनल विनिर्देश को IEEE 100 गीगाबिट ईथरनेट|100GBASE-KR4 को मौजूदा IEEE 100 गीगाबिट ईथरनेट|40GBASE-KR4, 10 गीगाबिट ईथरनेट|10GBASE-KX4, 10 गीगाबिट ईथरनेट|10GBASE-KR, को शामिल करने के लिए संशोधित किया गया है। और XAUI सिग्नलिंग।
ब्लेड (बोर्ड)
एडवांस्डटीसीए ब्लेड प्रोसेसर, स्विच, एएमसी कैरियर आदि हो सकते हैं। एक विशिष्ट शेल्फ में एक या अधिक स्विच ब्लेड और कई प्रोसेसर ब्लेड होंगे।
जब उन्हें पहली बार शेल्फ में डाला जाता है तो ऑनबोर्ड आईपीएमसी बैकप्लेन पर अनावश्यक −48 V से संचालित होता है। आईपीएमसी शेल्फ मैनेजर को एक इंटेलिजेंट प्लेटफ़ॉर्म मैनेजमेंट इंटरफ़ेस इवेंट संदेश भेजता है ताकि उसे पता चल सके कि इसे स्थापित किया गया है। शेल्फ मैनेजर ब्लेड से जानकारी पढ़ता है और निर्धारित करता है कि पर्याप्त बिजली उपलब्ध है या नहीं। यदि ऐसा है, तो शेल्फ मैनेजर ब्लेड के पेलोड हिस्से को पावर-अप करने के लिए आईपीएमसी को एक कमांड भेजता है। शेल्फ मैनेजर यह भी निर्धारित करता है कि ब्लेड द्वारा कौन से फैब्रिक पोर्ट समर्थित हैं। इसके बाद यह बैकप्लेन के लिए फैब्रिक इंटरकनेक्ट जानकारी को देखता है ताकि यह पता लगाया जा सके कि फैब्रिक कनेक्शन के दूसरे छोर पर कौन से फैब्रिक पोर्ट हैं। यदि बैकप्लेन तारों के दोनों सिरों पर फैब्रिक पोर्ट मेल खाते हैं तो यह मिलान पोर्ट को सक्षम करने के लिए दोनों ब्लेडों को एक आईपीएमआई कमांड भेजता है।
एक बार जब ब्लेड चालू हो जाता है और कपड़ों से जुड़ जाता है तो शेल्फ मैनेजर ब्लेड पर लगे सेंसर से घटना संदेशों को सुनता है। यदि कोई तापमान सेंसर रिपोर्ट करता है कि यह बहुत गर्म है तो शेल्फ मैनेजर पंखों की गति बढ़ा देगा।
बोर्ड में फ़ील्ड रिप्लेसेबल यूनिट डेटा में निर्माता, मॉडल नंबर, सीरियल नंबर, निर्माण तिथि, संशोधन इत्यादि जैसी वर्णनात्मक जानकारी होती है। शेल्फ में ब्लेड की एक सूची करने के लिए इस जानकारी को दूरस्थ रूप से पढ़ा जा सकता है।
शेल्फ प्रबंधन
शेल्फ मैनेजर शेल्फ में बोर्ड (ब्लेड) और फील्ड रिप्लेसेबल यूनिट की निगरानी और नियंत्रण करता है। यदि कोई सेंसर किसी समस्या की रिपोर्ट करता है तो शेल्फ मैनेजर कार्रवाई कर सकता है या सिस्टम मैनेजर को समस्या की रिपोर्ट कर सकता है। यह क्रिया कुछ सरल हो सकती है जैसे पंखे को तेज़ चलाना, या अधिक कठोर जैसे किसी बोर्ड को बंद करना। प्रत्येक बोर्ड और फ़ील्ड रिप्लेसेबल यूनिट में इन्वेंट्री जानकारी (एफआरयू डेटा) होती है जिसे शेल्फ मैनेजर द्वारा पुनर्प्राप्त किया जा सकता है। एफआरयू डेटा का उपयोग शेल्फ मैनेजर द्वारा यह निर्धारित करने के लिए किया जाता है कि क्या बोर्ड या एफआरयू के लिए पर्याप्त बिजली उपलब्ध है और क्या फैब्रिक पोर्ट जो बोर्डों को इंटरकनेक्ट करते हैं, संगत हैं। एफआरयू डेटा निर्माता, निर्माण तिथि, मॉडल नंबर, सीरियल नंबर और संपत्ति टैग को भी प्रकट कर सकता है।
प्रत्येक ब्लेड, इंटेलिजेंट FRU और शेल्फ मैनेजर में एक इंटेलिजेंट प्लेटफ़ॉर्म मैनेजमेंट कंट्रोलर (IPMC) होता है। शेल्फ प्रबंधक अनावश्यक I²C बसों पर चलने वाले इंटेलिजेंट प्लेटफ़ॉर्म प्रबंधन इंटरफ़ेस प्रोटोकॉल के साथ बोर्ड और बुद्धिमान FRU के साथ संचार करता है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि डेटा ट्रांसमिशन विश्वसनीय है, आईपीएमआई प्रोटोकॉल में पैकेट चेकसम शामिल हैं। यह भी संभव है कि गैर-बुद्धिमान एफआरयू का प्रबंधन एक बुद्धिमान एफआरयू द्वारा किया जाए। इन्हें प्रबंधित एफआरयू कहा जाता है और इनमें बुद्धिमान एफआरयू के समान क्षमताएं होती हैं।
शेल्फ मैनेजर और बोर्डों के बीच इंटरकनेक्शन इंटेलिजेंट प्लेटफ़ॉर्म मैनेजमेंट बसों (आईपीएमबी) की एक अनावश्यक जोड़ी है। आईपीएमबी वास्तुकला बसों की एक जोड़ी (बस्ड आईपीएमबी) या रेडियल कनेक्शन की एक जोड़ी (रेडियल आईपीएमबी) हो सकती है। रेडियल आईपीएमबी कार्यान्वयन में आमतौर पर आईपीएमसी विफलता की स्थिति में विश्वसनीयता में सुधार के लिए व्यक्तिगत आईपीएमबी कनेक्शन को अलग करने की क्षमता शामिल होती है।
शेल्फ प्रबंधक ईथरनेट संगणक संजाल पर आरएमसीपी (टीसीपी/आईपी पर आईपीएमआई), HTTP, सरल नेटवर्क प्रबंधन प्रोटोकॉल के साथ बाहरी संस्थाओं के साथ संचार करता है। कुछ शेल्फ प्रबंधक हार्डवेयर प्लेटफ़ॉर्म इंटरफ़ेस का समर्थन करते हैं, जो सेवा उपलब्धता फ़ोरम द्वारा परिभाषित एक तकनीकी विनिर्देश है।
नई विशिष्टता गतिविधि
भौतिकी अनुसंधान की विशिष्ट आवश्यकताओं के लिए एटीसीए को अनुकूलित करने के लिए दो नए कार्य समूह शुरू किए गए हैं।
- WG1: भौतिकी xTCA I/O, टाइमिंग और सिंक्रोनाइज़ेशन वर्किंग ग्रुप
WG1 AMC मॉड्यूल के लिए रियर I/O और μRTM नामक एक नए घटक को परिभाषित करेगा। μRTM को समायोजित करने के लिए μTCA शेल्फ विनिर्देश और ATCA वाहक RTM के लिए AMC रियर I/O को समायोजित करने के लिए ATCA विनिर्देश में परिवर्धन किया जाएगा। सिग्नल लाइनों को घड़ियों, गेटों और ट्रिगर्स के रूप में उपयोग के लिए पहचाना जाना चाहिए जो आमतौर पर भौतिकी डेटा अधिग्रहण प्रणालियों में उपयोग किए जाते हैं।
- WG2: भौतिकी xTCA सॉफ्टवेयर आर्किटेक्चर और प्रोटोकॉल वर्किंग ग्रुप
WG2 भौतिकी xTCA प्लेटफ़ॉर्म के लिए विकसित विभिन्न अनुप्रयोगों के बीच हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर मॉड्यूल दोनों की अंतर-संचालन और पोर्टेबिलिटी की सुविधा के लिए सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चर और सहायक बुनियादी ढांचे के एक सामान्य सेट को परिभाषित करेगा और जो प्रयोगों और प्रणालियों के निर्माण के लिए आवश्यक विकास प्रयास और समय को कम करेगा। उस प्लेटफ़ॉर्म का उपयोग करना।
गैर-दूरसंचार बाजारों में एटीसीए का विस्तार करने के लिए एक कार्य समूह का गठन किया गया था।
- दूरसंचार केंद्रीय कार्यालय के बाहर के अनुप्रयोगों के लिए PICMG 3.7 ATCA एक्सटेंशन
इस नए कार्य समूह का लक्ष्य डबल-वाइड बोर्डों का समर्थन करने के लिए उन्नत सुविधाओं को परिभाषित करना है; 600W सिंगल-स्लॉट बोर्ड और 800W डबल-स्लॉट बोर्ड का समर्थन करने के लिए संवर्द्धन जोड़ें; शेल्फ के आगे और पीछे दोनों तरफ प्लग किए गए पूर्ण आकार के बोर्डों के साथ दो तरफा अलमारियों के लिए समर्थन जोड़ें; और बेस इंटरफ़ेस पर 10 जीबी सिग्नलिंग के लिए समर्थन जोड़ें।
PICMG विनिर्देश
- 3.0 आधार या मुख्य विशिष्टता है। एडवांस्डटीसीए परिभाषा अकेले फैब्रिक एग्नोस्टिक न्याधार बैकप्लेन को परिभाषित करती है जिसका उपयोग निम्नलिखित विनिर्देशों में परिभाषित किसी भी फैब्रिक के साथ किया जा सकता है:
- 3.1 ईथरनेट (और फाइबर चैनल)
- 3.2 इनफिनीबैंड
- 3.3 स्टारफैब्रिक
- 3.4 पीसीआई एक्सप्रेस (और पीसीआई एक्सप्रेस एडवांस्ड स्विचिंग)
- 3.5 रैपिडआईओ
यह भी देखें
- उन्नत मेज़ानाइन कार्ड - AdvancedTCA के लिए विस्तार कार्ड; माइक्रोटीसीए सिस्टम में स्टैंडअलोन भी इस्तेमाल किया जा सकता है।
- AXIe - ATCA मानक पर आधारित एक नया मॉड्यूलर इंस्ट्रुमेंटेशन मानक औपचारिक रूप से नवंबर 2009 में लॉन्च किया गया।
संदर्भ
- ↑ PICMG. "Reference". PICMG 3.0 Revision 2.0 AdvancedTCA Base Specification. http://www.picmg.org
- ↑ Pavlat, Joe. "AdvancedTCA turns 10". CompactPCI and AdvancedTCA Systems Vol. 15, Issue 5. OpenSystems Media: 2011. http://advancedtca-systems.com/advancedtca-turns-10/ Archived 2011-06-04 at the Wayback Machine
- ↑ McDevitt, Joe. "PICMG to Expand Market and Applications for AdvancedTCA". PICMG - Resources. [1] Archived 2010-05-23 at the Wayback Machine
- ↑ Bolaria, Jag (2004-12-20). "बैकप्लेन, चिप-टू-चिप तकनीक को समझना". EETimes. Retrieved 9 August 2017.