EMBEDDED
51 • FEBBRAIO • 2014
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HARDWARE
VPX
a bordo dei sistemi periferici sia in funzione del tipo e della
lunghezza delle connessioni di rete.
Reti di computer embedded di questo tipo consentono
potenze di calcolo solo un paio d’anni fa considerate tipiche
dei supercomputer mentre oggi grazie ai backplane VPX
è possibile realizzare piattaforme di High-Performance
Embedded Computing (HPEC) capaci di gestire centinaia
di Gflops su ciascun slot 3U. Ciò significa realizzare reti di
calcolo con prestazioni in tempo reale anche se i nodi si
trovano relativamente lontani e sono composti da sistemi
embedded molto diversi per requisiti operativi e caratteri-
stiche diinterfaccia.
Un’altra interessante opportunità consentita dallo stan-
dard VPX soprattutto nella sua versione OpenVPX più
attenta verso alcune categorie di dispositivi è la relativa
semplicità diintegrazione con i moderni Fpga tipicamente
dotati di centinaia di I/O general-purpose ad alta velocità
e decine di transceiver seriali ad altissima velocità (oltre
al consueto milioncino di celle logiche programmabili). I
formati 3U e 6U di VPX costituiscono un robusto e versatile
zoccolo di connessione per interfacciare e gestire tanti e
tali collegamenti ad alta velocità. In effetti, se questi ultimi
sono abbastanza lunghi e si trovano in ambienti sollecitati
allora possono subire vibrazioni, urti e sbalzi termici e
trasportare tutte queste problematiche attraverso i normali
backplane danneggiando tutti i dispositivi che raggiungo-
no. I backplane VPX consentono di soffocare questi rischi
e garantire un funzionamento privo di sorprese ai sistemi
embedded a elevate prestazioni.
Ma c’è di più, perché il vantaggio tipico degli Fpga che
consiste nell’avere gli I/O riconfigurabili è ora disponibi-
le anche sui connettori dei backplane VPX dato che nel
formato 3U, oltre al connettore P0 per l’alimentazione e
allo zoccolo P1 per la connessione delle schede OpenVPX,
si trovano anche il P2 esclusivamente riservato per gli
I/O definibili dall’utente e dotato di ben 72 pin capaci di
supportare fino a 10 Gbps di velocità. Diventa, pertanto,
molto facile realizzare un sistema formato da una scheda
madre principale con a bordo un backplane VPX al quale
interfacciare i collegamenti verso alcune schede Fpga spe-
cializzate in altrettante funzioni operative unendo così i due
fondamentali vantaggi della totale riconfigurabilità e della
massima robustezza. Per esempio, si può progettare in tal
modo un sistema di acquisizione ed elaborazione capace
di confrontare le immagini e i film catturati da una rete di
videocamere insieme ai segnali registrati da sonar e radar
per poi sovrapporre il tutto fino a ottenere una visualizza-
zione che sappia rivelare dettagli e informazioni altrimenti
impercettibili. Grazie ai VPX i sistemi ibridi multi dimen-
sionali sono realizzabili senza rischi ed è perciò che queste
applicazioni non sono più riservate agli ambienti militari,
ma sono ormai una realtà anche nel settore dei trasporti
per la navigazione assistita oppure per la sorveglianza degli
spazi aeroportuali.
Alcuni fra i produttori di backplane VPX capaci di seguire
i sistemisti e aiutarli nella fase di personalizzazione della
topologia delle reti di schede embedded sono Curtiss-
Wright Controls Defense Solutions, Dawn VME Products,
Elma Electronic, Hartmann Electronic, Hybricon, Pentair
Electronic Packaging, Pixus Technologies, Schroff e SIE
Computing Solutions.
Fig. 3 – VPX consente di realizzare topologie di
rete ibride con caratteristiche e prestazioni perso-
nalizzabili in funzione dell’ambiente applicativo
Fig. 2 – I backplane VPX supportano i noti VME,
VME64 e VXS e i nuovi PMC, FMC e XMC insieme
ai più recenti protocolli seriali ad alta velocità come
PCI Express, Infiniband e RapidIO
