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Ecrin Systems révolutionne le PC industriel en rack en s'appuyant sur la technologie PCI Express over Cable

Publié le 22 mars 2018 à 12:42 par François Gauthier        Sous-système Ecrin Systems

myOpale Ecrin Systems

Aujourd’hui, le bus série PCI Express est très populaire en tant que bus interne des cartes mères, bus d’extension sur des cartes de type ATX ou bus de fond de panier passif, comme c'est le cas avec les cartes au format PICMG 1.3 très répandues sur le terrain pour construire des systèmes PC modulaires en châssis. (La spécification PICMG 1.x initiée par le PCI-SIG dès 1994 s’appuie dans sa version 1.3 sur le bus PCI Express.) La technologie série et la synchronisation intégrée dans chaque paire de signaux différentiels permettent d'utiliser ce protocole à pleine vitesse sur une carte mère, un fond de panier... mais aussi sur un câble, avec les mêmes avantages en termes de performances et de faible consommation. Cette version câblée du PCI Express (PCIe over Cable) contient en effet les mêmes paires différentielles à grande vitesse qui transfèrent des données sur un circuit imprimé ou via un connecteur, ainsi qu'un certain nombre de signaux supplémentaires (les signaux dits de bande latérale).

C’est en s’appuyant sur les avantages du PCI Express over Cable à l'intérieur d’un rack que le français Ecrin Systems a développé myOpale, un concept innovant qui élimine les liens physiques et fixes entre un calculateur monocarte SBC (Single Board Computer) et ses cartes E/S via une carte d’interconnexion PCI Express. Au sein de myOpale, le bus de fond de panier PCIe est en quelque sorte “étiré” pour fonctionner sur un câble qui relie les processeurs aux fonds de panier d'E/S, dès lors physiquement situés n'importe où dans le châssis. De cette manière, myOpale offre aux utilisateurs les avantages d’un rack 1U 19 pouces classique avec en plus des possibilités très étendues de personnalisation, impossibles à réaliser auparavant.

Pour ce faire, Ecrin Systems a choisi les connecteurs Mini-SAS HD (SFF-8643) qui autorisent, avec un câble PCIe ad hoc, une bande passante de 12 Gbit/s pour le protocole PCIe Gen3. Le système procure 8 paires différentielles pour les voies PCIe x4 entre le bloc CPU, le bloc d’E/S et le bloc mémoire fondé sur la technologie NVMe et capable de véhiculer des débits sept fois supérieurs à ceux proposés par les interfaces SATA traditionnelles (grâce aux voies natives PCIe x4 Gen3). Pour les blocs CPU et d’E/S, Ecrin s’appuie sur le format standard de baie 5,25 pouces bien adapté aux intégrations en rack de 1U, 2U et 4U 19 pouces.

Dans sa configuration de base, le bloc CPU intègre un module processeur COM Express Type 6 architecturé autour d’un Core Intel de 6e ou 7e génération ou d’un Xeon E3 d’Intel, flanqué de 32 Go de mémoire DDR4 ECC, d’une interface Gigabit Ethernet, de 4 ports USB 3.0, de 3 USB 2.0, etc. 24 voies PCIe Gen3 pour connecter jusqu'à cinq extensions (cartes PCIe x4 / x8 ou NVMe) via 6 connecteurs Mini-SAS HD complètent l’ensemble. Les blocs d’E/S permettent quant à eux d'intégrer deux liens PCIe x4 ou un PCIe x8 indépendamment, et ce jusqu'à 50 cm du boîtier de l'unité centrale au sein du châssis.

Avec cette approche très modulaire, on peut imaginer, selon Ecrin, d’installer par exemple dans un rack 19 pouces 5 cartes d'E/S pleine hauteur, un système complétement redondant avec deux blocs CPU, jusqu’à 6 PC industriels avec 2 emplacements d'E/S chacun dans un rack 4U 19 pouces… Bref une combinaison de cas d’usage très étendue qu’il n’était pas possible de bâtir avec les technologies traditionnelles de cartes PC industrielles en rack ou en châssis.

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