Русская Википедия:Крейтовая система

Крейтовой системой, а также магистрально-модульной системой называют тип стандартизированной радиоэлектронной системы, включающий в себя реализацию не только электрических, но и конструкционно-механических стандартов, которые определяют установку унифицированных модулей в специализированное механическое шасси (крейт).

Современные версии стандартов крейтовых систем включают в себя стандартизацию электропитания и заземления, разъёмов и соединителей, формфакторов и габаритов плат, модулей и шкафов. Также они могут включать в себя стандартизацию конструктивов систем охлаждения, в том числе жидкостного, и программных интерфейсов.

Исторически крейтовые системы начали широко применяться на установках, связанных с экспериментальной физикой Шаблон:Прояснить. Они оказались достаточно удобными и выгодными в эксплуатации, и их использование постепенно распространилось на другие приложения науки, а также в сферу промышленности, медицины, авиации, освоения космоса и обороны.

Крейт

Крейт (Шаблон:Lang-en), субрэк (Шаблон:Lang-en2), корзина (Шаблон:Lang-en2) — элемент конструктива, выглядящий как блок, предназначенный для установки стандартизированных плат расширения (модулей). Как правило, крейт содержит шину питания и заземления, в большинстве систем также одну или нескольких коммуникационных шин, предназначенных для информационного обмена между модулями. Сам крейт сконструирован таким образом, чтобы его можно было установить в шкаф или стойку для оборудования или вытащить оттуда как единое целое.

Магистрально-модульная шина

Первоначальные разработки крейтовых систем были начаты в тот период, когда среди ряда инженеров было распространено мнение о целесообразности унификации способов и протоколов передачи данных между всеми компонентами и уровнями компьютерных систем — от оперативной памяти и процессоров до всех видов периферии. Это привело к настойчивым попыткам интегрировать данный подход в крейтовые системы.

Подобный подход к реализации шины был назван магистрально-модульным, так как такая шина обеспечивала реализацию универсальной «информационной магистрали» между отдельными модулями вычислительной системы.

Примером реализации подобной идеи (разной степени успешности) стали стандарты компьютерных шин FASTBUS, VMEbus, Futurebus и SCI. Практика, тем не менее, показала, что подобный подход не вполне целесообразен. Технологический разрыв между наиболее быстрыми (оперативная память, процессор) и более медленными, периферийными, компонентами компьютерных систем не исчезает по мере развития вычислительной техники и реализация унифицированных интерфейсов оказывается слишком дорогой и медленной по сравнению со специализированными. Поэтому, уже длительное время в стандартах крейтовых систем индустрия перешла к параллельному определению нескольких шин для разных целей, например в стандартах VMEbus International Trade Association для модулей и объединительных панелей, наряду с шиной VMEbus определены способы реализации для шин Ethernet, RapidIO, Infiniband и ряда других.

Тем не менее, тесная связь между магистрально-модульными шинами и крейтовыми системами привела к тому, что термины крейтовая система и магистрально-модульная система стали считаться почти синонимичными. В общем случае это не так. Можно привести примеры крейтовых систем, не являющихся магистрально модульными (для NIM, например, не определено вообще никакого протокола передачи данных, а системы Multibus вместо универсальной шины на все случае жизни используют несколько специализированных, хотя и увязанных в один стандарт) и магистрально-модульных систем, не являющихся крейтовыми (некоторые узкоспециализированные стандарты для бортовой аппаратуры летательных аппаратов). Однако, в большинстве ситуаций, эти понятия можно считать совпадающими.

Стандарты крейтовых систем

Постольку, поскольку стандарты крейтовых систем развивались эволюционно, между ними имеется большая степень схожести и, в ряде случаев, обеспечивается частичная совместимость модулей. Большая часть крейтовых систем в своей габаритно-механической части базируется на 19-дюймовом конструктиве Евромеханика (Шаблон:Lang-en — «Европейская плата»), он же «Евроконструктив». Эта группа стандартов также оформлена в виде серии документов IEEE 1101.1.^[1]

Метрические варианты крейтовых систем существуют, но получили существенно меньшее распространение.

Наряду со публично стандартизированными вариантами крейтовых систем, существует ряд частных систем, представленных различными производителями оборудования.

NIM

Разработанный в 1964 году Комиссией по атомной энергии США стандарт NIM (Шаблон:Lang-en2)^[2]^[3] стал первым и наиболее простым стандартом крейтовых систем. Крейты NIM имеют стандартизированные модули питания и достаточно примитивное управление, но не связаны шиной передачи данных и не могут заменяться без электрического выключения системы.

КАМАК

Более поздний стандарт КАМАК был разработан Европейским комитетом по cтандартам в ядерной электронике (ESONE)^[4]. В 1972 году он был утверждён в качестве стандарта EUR 4100^[5].

В отличие от NIM, стандарт КАМАК определяет низкоскоростной протокол управления, который позволяет устанавливать и считывать значения регистров в модулях.

FASTBUS

Стандарт FASTBUS^[6] был разработан позже, чем NIM и КАМАК и ориентирован на высокоскоростной сбор данных с параллельно работающих модулей^[7]. Модули FASTBUS, как правило, выполняются с разъёмами для подключения источников входных данных на фронтальной панели. Сохраняемые данные передаются по шине через объединительную панель.

VMEbus и производные: VXI, VPX/OpenVPX

Файл:VMEbus.jpg

Крейт VME64. Слева направо — модуль АЦП, модуль преобразования сигнала и процессорный модуль

Стандарт VME (VMEbus) был первоначально разработан в качестве шины расширения процессора Motorola 68000, но, достаточно быстро он был раширен и дополнен спецификациями, относящимися к механической части плат, став стандартом крейтовой системы.

Основной стандарт VME определяет 3 типоразмера карт, вставляемых в крейты VME:

3U x160mm с одним разъёмом подключения (тип J1) к объединительной панели и 24/16-битным адресным пространством
6U x 160mm с двумя разъёмами подключения (тип J1 и тип J2) к объединительной панели и 32-битным адресным пространством (этот типоразмер наиболее популярен)
большие карты 9U x 400mm с двумя разъёмами подключения (тип J1 и тип J2) к объединительной панели и 32-битным адресным пространством

Каждый из типоразмеров карт VME имеет 20.3mm ширины. В крейт VME, монтируемый в 19" шкаф может быть установлено до 21 таких карт^[8].

Технологический стек VME получил большую популярность в индустрии. По этой причине рядом производителей были предложены производные варианты технологии, ориентированные на те или иные нишевые решения — VXI, VPX и OpenVPX.

Futurebus

Этот стандарт, активно разрабатывавшийся в период с 1979 по 1994ые годы, являлся одной из первых попыток выпуска серии открытых и взаимно увязанных стандартов, широко покрывающих основные аспекты построения компьютерных систем общего назначения. Он определял как магистрально-модульную шину, так и ряд логических аспектов взаимодействия вычислительных систем. В механической части Futurebus опирался на крейты Евромеханика, ссылаясь на стандарт 1101—1987 IEEE Standard for Mechanical Core Specifications for Microcomputers Using IEC 603-2 Connectors и ряд связанных с ним документов. Futurebus использовался в некоторых мини-компьютерах DEC и системах специализированного назначения, разрабатывавшихся по заказу ВМФ США, но, в отличие от более удачного VMEbus, в качестве замены которого он позиционировался, Futurebus не удержался на рынке.

CompactPCI, PXI и их производные

AdvancedTCA/MicroTCA

См. также

Ссылки

Шаблон:Нет ссылок

Примечания

Шаблон:Примечания

[1] Шаблон:Cite web

[nim-stdreport.rev4-2] Шаблон:Cite web

[3] Development and current status of the standard nuclear instrument module (NIM) system Шаблон:Wayback, Louis Costrell, 1970Шаблон:Ref-en

[4] Комитет ESONE (The European Studies On Norms for Electronics Committee)

[5] Письмо о приостановлении деятельности комитета

[FNAL_intro_to_Fastbus-6] Шаблон:Cite web

[7] Шаблон:Cite web

[8] Шаблон:Cite web

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

Партнерские ресурсы
Криптовалюты	Обмен криптовалют - www.bestchange.ru Криптовалютная биржа CoinEx Криптовалютная биржа Binance HIVE OS - операционная система для майнинга e4pool - Мультивалютный пул для майнинга.
Магазины	AliExpress — глобальная виртуальная (в Интернете) торговая площадка, предоставляющая возможность покупать товары производителей из КНР; computeruniverse.net - Интернет-магазин компьютеров(Промо код 5 Евро на первую покупку:FWWC3ZKQ);
Хостинг	DigitalOcean - американский провайдер облачных инфраструктур, с главным офисом в Нью-Йорке и с центрами обработки данных по всему миру;
Разное	Викиум - Онлайн-тренажер для мозга Like Центр - Центр поддержки и развития предпринимательства. Gamersbay - лучший магазин по бустингу для World of Warcraft. Ноотропы OmniMind N°1 - Усиливает мозговую активность. Повышает мотивацию. Улучшает память. Санкт-Петербургская школа телевидения - это федеральная сеть образовательных центров, которая имеет филиалы в 37 городах России. Lingualeo.com — интерактивный онлайн-сервис для изучения и практики английского языка в увлекательной игровой форме. Junyschool (Джунискул) – международная школа программирования и дизайна для детей и подростков от 5 до 17 лет, где ученики осваивают компьютерную грамотность, развивают алгоритмическое и креативное мышление, изучают основы программирования и компьютерной графики, создают собственные проекты: игры, сайты, программы, приложения, анимации, 3D-модели, монтируют видео. Умназия - Интерактивные онлайн-курсы и тренажеры для развития мышления детей 6-13 лет SkillBox - это один из лидеров российского рынка онлайн-образования. Среди партнеров Skillbox ведущий разработчик сервисного дизайна AIC, медиа-компания Yoola, первое и самое крупное русскоязычное аналитическое агентство Tagline, онлайн-школа дизайна и иллюстрации Bang! Bang! Education, оператор PR-рынка PACO, студия рисования Draw&Go, агентство performance-маркетинга Ingate, scrum-студия Sibirix, имидж-лаборатория Персона. «Нетология» — это университет по подготовке и дополнительному обучению специалистов в области интернет-маркетинга, управления проектами и продуктами, дизайна, Data Science и разработки. В рамках Нетологии студенты получают ценные теоретические знания от лучших экспертов Рунета, выполняют практические задания на отработку полученных навыков, общаются с экспертами и единомышленниками. Познакомиться со всеми продуктами подробнее можно на сайте https://netology.ru, линейка курсов и профессий постоянно обновляется. StudyBay Brazil – это онлайн биржа для португалоговорящих студентов и авторов! Студент получает уникальную работу любого уровня сложности и больше свободного времени, в то время как у автора появляется дополнительный заработок и бесценный опыт. Автор24 — самая большая в России площадка по написанию учебных работ: контрольные и курсовые работы, дипломы, рефераты, решение задач, отчеты по практике, а так же любой другой вид работы. Сервис сотрудничает с более 70 000 авторов. Более 1 000 000 работ уже выполнено. StudyBay – это онлайн биржа для англоязычных студентов и авторов! Студент получает уникальную работу любого уровня сложности и больше свободного времени, в то время как у автора появляется дополнительный заработок и бесценный опыт.