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EMBEDDED
66 • NOVEMBRE • 2017
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HARDWARE
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EXPANSION BOARD
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uando si tratta di
espandere un sistema embed-
ded, e di aggiungere ad esso
funzionalità di I/O specializ-
zate, le cosiddette ‘mezzanine
cards’ rappresentano una solu-
zione diffusa. In sostanza, que-
ste ultime sono schede di piccole
dimensioni, che non vanno inserite direttamente nel
backplane del sistema, ma si installano di solito in
una ‘base card’, che ne consente la intercambiabilità
e aggiornabilità nel tempo. Naturalmente, questi be-
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poi bilanciati con gli eventuali svantaggi, a livello di
ingombro e di latenza nelle comunicazioni, che l’inte-
grazione della scheda mezzanina può comportare nel
sistema embedded.
Latenza e banda: quando diventano un problema
Fermo restando che dipende sempre dalla tipologia
di applicazione embedded di cui si sta parlando, gli
aspetti di latenza, cioè il tempo che intercorre tra un’o-
perazione di input e una di output, rivestono un ruo-
lo importante. Lo chiarisce in un white paper tecnico
Annapolis Micro Systems
, società del Maryland,
che progetta e produce una ricca gamma di schede
elettroniche, sistemi embedded COTS (commercial
off-the-shelf) e strumenti di sviluppo per applicazioni
come l’elaborazione numerica dei segnali (DSP – digi-
tal signal processing) e l’elaborazione ad alte presta-
zioni (HPC – high performance computing) nei set-
tori militare e commerciale. E se per le elaborazioni
di ‘communications intelligence’ (COMINT) – come le
conversazioni audio e i messaggi testuali – un latenza
relativamente lunga può essere tollerabile, per appli-
cazioni come quelle radar o di guerra elettonica (EW
– electronic warfare), e in par-
ticolare quelle DRFM (digital
radio frequency memory), anche
una ridotta latenza risulta pro-
blematica, a causa della neces-
sità di ottenere rapidi tempi di
risposta. In aggiunta, proprio
per le grandi moli di dati gesti-
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ni richiedono anche una banda
molto elevata che, se non dispo-
nibile, pur in presenza di una ri-
dotta latenza, si traduce in colli
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il successo della missione. Da questo punto di vista,
spiega Annapolis, le schede mezzanine si sono evolu-
te negli anni, per rispondere, contemporaneamente, a
esigenze di banda elevata e latenza molto ridotta.
Prestazioni sempre maggiori
Schede mezzanine basate su standard come PMC
(PCI Mezzanine Card) e XMC (Switched Mezzanine
Card) – o ANSI/VITA 42.0 – sono state usate per le
applicazioni citate, passando successivamente a stan-
dard come FMC (FPGA Mezzanine Card), che indiriz-
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mable gate array). Le schede FMC (ANSI/VITA 57)
sono più piccole (di larghezza simile, ma di metà lun-
ghezza) delle schede mezzanine PMC e XMC, e, pur
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sistema, forniscono banda elevata (80 LVDS).
Tuttavia, per rispondere a necessità applicative an-
cora superiori, gli avanzamenti tecnologici sono arri-
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cessivamente, per superare anche le limitazioni di
Schede mezzanine per DSP
e computing ad alte prestazioni
Elaborazione numerica dei segnali e
applicazioni HPC sempre più potenti
fanno evolvere le ‘mezzanine cards’.
Ecco alcune soluzioni interessanti
Giorgio Fusari
Fig. 1 – La mezzanine card WFMC+
WWSM50 di Annapolis Micro Sy-
stems (Fonte: Annapolis)