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1、MicroTCA- ATCA的完美补充的完美补充Oct. 25th , 2019AdvancedTCA高级电信计算架构高级电信计算架构MicroTCA的产生背景的产生背景开放式标准高达99.999的可靠性最大2.5Tbit/s的高带宽8Ux280mm的板卡面积每板200w的高功率容量全方位的机箱系统管理多种子协议的支持AdvancedMCAdvanced Mezzanine CardATCA和和AMC一同打造了一个理想的开放式的电信架构，解决了带宽，一同打造了一个理想的开放式的电信架构，解决了带宽，可用性，可升级性，可扩展性，互操作性等问题。可用性，可升级性，可扩展性，互操作性等问题。Micr
2、oTCA简介简介 MicroTCA是ATCA的延伸和补充 主要针对低成本及对尺寸限制比较大的应用 极大的扩大了应用范围，从最开始设想的电信/企业应用，扩展到现在的栅极计算技术，Wi-Fi，Wi-Max，光纤到路边光学联网设备，医疗，工业等 无线基站 路由器 VoIP Node MicroTCA Micro Telecommunication Computing ArchitectureMicroTCA的概念的概念AMC Modules into a backplane!MicroTCA的组成的组成AMC moduleAMC moduleMicroTCA的组成的组成shelfVirtual Ca
3、rrier一个一个MicroTCA机架最少必须提供机架最少必须提供1个个Virtual Carrier. 每个每个Virtual Carrier最多有两个最多有两个Virtual Carrier ManagerVirtual Carrier提供：提供：IPMB系统管理系统管理 60lane Fabric Switch 时钟管理和分配时钟管理和分配 JTAG 接口和测试接口和测试Virtual Carrier ManagerVC Mgr）VCM上的上的VCMC其实相当于其实相当于ATCA Carrier上的上的IPMC。它为。它为Virtual Carrier上的各个模块，如上的各个模块，如12
4、个个AMC，Power module，Cooling Unit等，等，提供管理。提供管理。VC Mgr提供多达提供多达60lanes的的Fabric Switch的连接，可以为的连接，可以为12个个AMC模模块提供块提供Common Option Control Interface和和Fat Pipes Interface，并，并可以支持可以支持port-to-port的协议设置，包括的协议设置，包括PCI Express，Ethernet等。等。VC Mgr还可以提供还可以提供Clock Management。Clock1将是一根星型的双工将是一根星型的双工总线，而总线，而Clock2，Cl
5、ock3则是两条双工的并行总线。则是两条双工的并行总线。VC Mgr也支持也支持JTAG测试。测试。MicroTCA的组成的组成Virtual CarrierMicroTCA shelf managementInterconnects的物理实现形式即为MicroTCA的背板。 Fabric Interface System Management Interface Synchronization Clock Interface JTAG Test Interface PowerMicroTCA定义了三种不同等级的配置 Fully Redundant system which provides
6、redundant VCMs, full fabric support, full clocking support, full management support, and JTAG. Basic Redundant system which provides a redundant VCM with single fabric support, and management. Non-Redundant system which provides a single VCM.MicroTCA的组成的组成InterconnectsFabric Interface：背板提供从：背板提供从VCM
7、gr到到AMC模块的最多模块的最多60lanes的的fabric switch。MicroTCA的组成的组成InterconnectsSynchronization Clock Interface在在MicroTCA 中，共定义了中，共定义了3根时钟信号根时钟信号clocks 1 and 3 ： the redundant clocks from each VCM to AMCs.clock 2 ： the line recovered clock from the AMC to both VCMs.MicroTCA的组成的组成InterconnectsJTAG Test InterfaceJ
8、TAG(边界界扫描描测试标准）准）一个受到广泛支持的，一个受到广泛支持的，对现代复代复杂电子系子系统进行系行系统级测试、编程、程、配置和的健康状配置和的健康状态监控的工控的工业标准方法准方法 。AMC.0：AMC模模块提供了提供了JTAG接口，以供接口，以供对AMC模模块的的测试MicroTCA：将：将测试延伸到系延伸到系统级。JTAG接入一接入一块背板上的多个板卡，就能背板上的多个板卡，就能实现系系统级的配置或的配置或编程。程。进行在行在线“安康状况安康状况监测、故障、故障预测、故障、故障检测、故障插入、故障插入(用于故用于故障障转移移测试或冗余度或冗余度测试)以及以及诊断。断。 Micro
9、TCA的组成的组成InterconnectsMicroTCA的组成的组成Connectors连接器AMC Backplane connectorVC Mgr connector压接和表面贴两种包含数百对的数据差分对，支持高达至少10Gbps的数据传输率。Power 和和 ThermalMicroTCA的供电系统包括了3个组成部分：Power SourcePower Entry ModulePower Interface四种最常用的电源:DC power source：48 VDC, 60 VDC, +24 VDC, AC power source：100240 VACPower module
10、：占用一个 MicroTCA 插槽，可实现冗余配置。12V： for payload power3.3V：for management powerThermal因因MicroTCA机箱和机箱和AMC模块的配置不同而各有差异，但必须保证能为机箱内模块的配置不同而各有差异，但必须保证能为机箱内的每个的每个AMC模块散去模块散去40w80w的热量。的热量。Power降低产品的成本 MicroTCA使用在功能上可以互换的标准化的模块，应用范围的增大能使AMC模块的产量增加，从而也有助于成本的降低。并且，与全副武装的ATCA shelf相比，MicroTCA除去了交换卡和ShMC，还可以根据对系统能力的
11、不同要求而更精确的计算成本，实现更低成本的配置。 更快的Time to market 像乐高积木式的标准模块化组合极大的减少了研究开发时间，并增大了产品的灵活性。更低的升级成本 当开发者需要对所有的系统进行升级时，比如，要求处理器能有更强大的计算能力，会发现更换AMC处理板要比更换一整块的ATCA板卡划算得多！因为ATCA的板卡往往集成了许多其他的不需要的附加功能。 MicroTCA的优势的优势MicroTCA的优势的优势减少宕机带来的负面影响减少宕机带来的负面影响一个失效的一个失效的AMC line card只会影响到只会影响到4个个channel，而不像，而不像ATCA前卡一前卡一样占用样
12、占用36个个channel。更经济的备品成本更经济的备品成本MicroTCA中，备用模块可能只需要一到两个，而不像中，备用模块可能只需要一到两个，而不像ATCA中一样，需求中一样，需求整整占用整整占用36个个channel的的ATCA前卡。前卡。这个概念也同样适用于机箱的备品。这个概念也同样适用于机箱的备品。减少维护和更换时间减少维护和更换时间MicroTCA中，可以在后台运行标准化的在线测试，这些测试可以提供更中，可以在后台运行标准化的在线测试，这些测试可以提供更强的保障。而且，所使用的标准化的功能模块，有相应的标准检测方法，强的保障。而且，所使用的标准化的功能模块，有相应的标准检测方法，使
13、模块更易于检测与更换。使模块更易于检测与更换。MicroTCA的应用的应用无线基站无线基站MicroTCA更低廉的成本，更小的物理形式，模块化和高灵活性，更低廉的成本，更小的物理形式，模块化和高灵活性，VC Mgr提供的控制能力与提供的控制能力与AMC模块强大的处理能力使其成为无线基模块强大的处理能力使其成为无线基站的理想选择。站的理想选择。路由器路由器MicroTCA背板上强大的数据通信能力与模块化特性使其非常适合数背板上强大的数据通信能力与模块化特性使其非常适合数据包路由应用。据包路由应用。VC Mgr提供交换结构与控制，而提供交换结构与控制，而AMC模块可支持多模块可支持多种种I/O接口
14、并提供强大的包数据处理能力。接口并提供强大的包数据处理能力。MicroTCA的冗余特性更的冗余特性更提高了可靠性。提高了可靠性。VoIP Node各种各样的各种各样的VoIP boxes都可以用都可以用MicroTCA实现。实现。VC Mgr提供交换提供交换结构与控制，而结构与控制，而AMC模块可以是网络接口，数字信号处理器，甚至模块可以是网络接口，数字信号处理器，甚至最简单的处理电话程序的处理器，等等，配置非常灵活。最简单的处理电话程序的处理器，等等，配置非常灵活。MicroTCA的冗余性和的冗余性和5个九的高可靠性也保证了其能胜任这种关键的电信应用。个九的高可靠性也保证了其能胜任这种关键的
15、电信应用。 遵照 AMC.0 and MTCA Draft 0.86 系统可靠性高达 99.999% 支持热插拔 散热能力 为20-80 watts 每模块 VCM 和AMC 模块直接插入到背板上 紧凑的模块化设计 RoHS compliant 482.6mm(19”) shelf, 2/3/5U 200mm deep 支持多达 14 个插槽 Fully wired and testedRittals MicroTCA系系统13U ATCA Shelf符合符合PICMG3.0规范规范单槽散热可达单槽散热可达200W 14槽背板支持槽背板支持Dual Star/Full Mesh 可选可选 In
16、tel / Pigeon Point SHMC2x PEM 90A or 4x PEM 50A5U ATCA Shelf符合符合PICMG3.0规范规范支持支持6个水平前插卡，个水平前插卡，2个后插卡个后插卡单槽散热可达单槽散热可达200W 可选可选 Intel / Pigeon Point SHMC输入输入90264VAC，1000WRittal ATCA familyATCA Carrier & AccessoriesATCA Carrier AMC1AMC.1 and AMC.2 compliant moduleATCA Carrier AMC2AMC.2 compliant moduleFaceplateFor mounting boards Including Injector/extractor handle EMC versionFiller panelTo conceal unused slots Optionally with airflow managementThank You ！
