Czym są VITA i VPX?
VITA to skrót od VMEbus International Trade Association. Jest to akredytowana przez ANSI organizacja normalizacyjna, która opracowuje i rozwija otwarte standardy dla profesjonalnego sprzętu komputerowego. Standardy VITA definiują parametry mechaniczne i elektryczne złączy, obudowy, płyty backplane, systemu chłodzenia i podobne aspekty, co sprawia, że zgodne systemy komputerowe i obudowy, w których są umieszczane są produktami kompatybilnymi między różnymi producentami. Wsparcie ANSI dla standardu VITA powoduje, że rozwiązania te są szeroko wspierane przez wiele firm i bazują na branżowym konsensusie.
VPX to z kolei przemysłowy standard komputerów embedded stosowany w obronności, lotnictwie i aplikacjach działających w tzw. trudnych warunkach. Składa się on z obudowy, płyty montażowej (backplane) oraz kart rozszerzeń (PIC), które montuje się w płycie montażowej. Obudowa zapewnia konstrukcję mechaniczną, chłodzenie i dystrybucję zasilania. Płyta montażowa przesyła dane (przez PCIe, Ethernet i RapidIO) między kartami. VPX jest następcą magistrali VMEbus i występuje w dwóch podstawowych rozmiarach: 3U (mniejszy, lżejszy, powszechny w zastosowaniach lotniczych i pojazdowych z ograniczeniami SWaP) oraz 6U (większy, o wyższej mocy, stosowany w systemach o większych wymaganiach wejścia/wyjścia i przetwarzania).
VITA 65: Czym jest OpenVPX i dlaczego to takie ważne?
VITA 65, nazywana też jako OpenVPX, to standard definiujący interoperacyjność na poziomie systemu embedded zbudowanego na bazie VPX, czyli sposób, w jaki ten sprzęt składa się w działający, interoperacyjny system oparty na rozwiązaniach wielu dostawców. OpenVPX realizuje to poprzez trzy typy profili: gniazd, płyty montażowej (sposób, w jaki gniazda są ze sobą połączone) oraz modułów (kart rozszerzeń). Wszystkie trzy profile muszą być spójne, aby system oparty na rozwiązaniach wielu dostawców działał poprawnie.
W OpenVPX interoperacyjność między urządzeniami wielu dostawców jest gwarantowana, a nie teoretycznie możliwa. Każda zgodna karta rozszerzeń dowolnego producenta może być używana z inną i komunikować się przez płytę montażową. SOSA wybiera swoje profile sprzętowe z OpenVPX i dodaje do nich dodatkowe wymagania, dzięki czemu zgodność z odpowiednimi profilami VITA 65 jest warunkiem wstępnym dla każdego sprzętu zgodnego z SOSA.
SOSA i jaki ma ona związek z VITA i VPX?
SOSA to skrót od Sensor Open Systems Architecture. Jest to standard systemów embedded opracowany przez konsorcjum The Open Group SOSA, przeznaczony w szczególności do aplikacje sensorowych w systemach obronnych. Celem SOSA jest poprawa interoperacyjności, modułowości i możliwości użycia tych samych komponentów sprzętowych w wielu platformach u różnych dostawców.
Standard SOSA nie tworzy własnego formatu sprzętowego i wykorzystuje profile gniazd i modułów OpenVPX (VITA 65) jako podstawę sprzętową. Z kolei VITA definiuje ponad sześćdziesiąt odrębnych profili VPX 3U. SOSA opisuje około 15% z nich, a w niektórych przypadkach dodaje jeszcze dodatkowe wymagania.
Karta zgodna z SOSA to karta VPX zbudowana zgodnie z określonymi profilami VITA 65 z dodatkowymi wymaganiami SOSA. Nie można zbudować sprzętu zgodnego ze standardem SOSA bez uprzedniego dostosowania go do podstawowych standardów VITA.
Sposób chłodzenia dla danego systemu jest definiowany na poziomie profilu gniazda i nie jest jednolicie wymagany we wszystkich wdrożeniach SOSA. W przypadku komponentów termicznych i mechanicznych SOSA nie wprowadza żadnych nowych wymagań ponad podstawowe standardy VITA.
Dostawcy rozwiązań OpenVPX i SOSA
Kluczową rolę w budowie tego ekosystemu odgrywają wyspecjalizowani producenci sprzętu. Poniżej przedstawiono profile czterech wiodących firm dostarczających komponenty zgodne z VPX i SOSA.
Concurrent Technologies
Concurrent Technologies to wiodący uznany producent i członek konsorcjum SOSA. Firma koncentruje się na dostarczaniu zaawansowanych komputerów jednopłytkowych (Single Board Computer, SBC) oraz modułów procesorowych typu PIC (Plug-In Card) w formacie 3U VPX, zorientowanych na intensywne przetwarzanie danych.
W ofercie wyróżniają się moduły zgodne z profilem SOSA Compute Intensive oraz I/ O Intensive, bazujące na najnowszych wielordzeniowych procesorach Intela oraz pamięciach DDR4/ LPDDR5. Produkty Concurrent Technologies, takie jak platformy z serii Magni czy Hermes, są wyposażane w szybkie interfejsy danych (100GBASE-KR4 Ethernet) oraz sprzętowe koprocesory graficzne i jednostki NPU przeznaczone do akceleracji algorytmów sztucznej inteligencji (AI). Wyróżnikiem firmy jest silny nacisk na cyberbezpieczeństwo (np. moduły z koprocesorami bezpieczeństwa FPGA oraz wsparciem dla pamięci szyfrowanych FIPS 140-3).
Interface Concept
Francuska firma Interface Concept od ponad 35 lat specjalizuje się w projektowaniu wysokowydajnych rozwiązań komunikacyjnych dla sektorów obronnego i lotniczego. W kontekście standardów VITA 65 oraz SOSA, producent ten dostarcza infrastrukturę sieciową oraz moduły wejścia/wyjścia.
Portfolio Interface Concept obejmuje zaawansowane przełączniki sieciowe i routery w formatach 3U i 6U OpenVPX, obsługujące prędkości rzędu 25/100 GbE oraz interfejsy PCI Express Gen3/ Gen4 (np. rodzina ComEth). Firma produkuje również moduły procesorowe oparte na architekturach Intela, ARM (np. NXP LX2160A) oraz zaawansowane karty FPGA (AMD UltraScale) ze zintegrowanymi szybkimi przetwornikami ADC/ DAC. Rozwiązania Interface Concept stanowią rdzeń komunikacyjny szaf systemowych VPX, odpowiadając za niskoopóźnieniową agregację i transmisję strumieni danych z sensorów (radarów, systemów walki elektronicznej).
iWave Systems
iWave Systems to globalny dostawca rozwiązań System- on-Module (SoM) oraz programowalnych struktur FPGA/ SoC. Firma oferuje szeroką gamę kart 3U VPX, ściśle dopasowanych do profili instalacyjnych SOSA (zarówno typu Payload, jak i Switch Profiles).
Oferta iWave bazuje w dużej mierze na układach od firm AMD (Xilinx) oraz Altera (Intel). W katalogu produktów znajdują się moduły oparte na platformach Versal AI Edge/Prime, Zynq UltraScale+ MPSoC oraz układach Agilex (w tym Agilex 5, 7 i 9). iWave dostarcza zaawansowane technicznie rozwiązania Direct RF 3U VPX, integrujące bezpośrednie przetwarzanie radiowe (RFSoC) oraz szybkie interfejsy optyczne. Dzięki temu ich moduły sprawdzają się idealnie w systemach SDR (Software Defined Radio), zaawansowanej radiolokacji oraz systemach przetwarzania brzegowego.
Renice
Renice Technology koncentruje się na przemysłowych i wojskowych nośnikach pamięci masowej typu Flash SSD. Rejestracja, przetwarzanie i odtwarzanie ogromnych wolumenów danych z nowoczesnych sensorów wymaga mediów o wyjątkowej trwałości i odporności na czynniki środowiskowe.
Renice dostarcza dedykowane karty pamięci masowej w formacie 3U OpenVPX, oferujące ultra-wysokie prędkości transferu danych oraz pojemności sięgające nawet 32 TB. Produkty te charakteryzują się listą komponentów Fixed BOM, technologiami monitorowania zużycia dysków (SMART) oraz szerokim zakresem temperatur pracy (od –40 do +85°C). Karty pamięci Renice OpenVPX są kluczowymi komponentami systemów gromadzenia danych z misji lotniczych, nawigacji satelitarnej, stacji radarowych i platform bezzałogowych, gwarantując integralność danych w warunkach silnych wstrząsów i wibracji.
ME Embedded
https://me-embedded.eu
