Standard PXIe Chassis für PCIe Gen 4. von Nvent Schroff

Standard-PXIe-Chassis für PCIe Gen 4. Nvent Schroff

Bisher liefert Nvent Schroff seine Produkte noch mit PCIe Gen 3 und einer Bandbreite von 8 GBit/s pro Differenzialpaar. Diese Übertragungsraten sind am Markt inzwischen gut etabliert und werden von den aktuell eingesetzten Prozessoren unterstützt. Mit der Freigabe der entsprechenden Spezifikation durch die PCISIG im letzten Jahr inklusive aller wichtigen Nutzer-Informationen und Design-Vorgaben sind nun die Voraussetzungen für Neuentwicklungen gegeben

PCIe Gen 4 bedeutet eine Verdopplung der Übertragungsrate auf 16 GBit/s pro Differenzialpaar und damit auch eine Verdopplung der Nettodatenrate pro Lane von 1 GByte/s auf 2 GByte/s. Außerdem wird durch die neue Spezifikation unter anderem die Systemlatenz reduziert sowie die Skalierbarkeit für zusätzliche Lanes und die I/O-Virtualisierung und Plattform-Integration verbessert. Die Spezifikation für PCIe Gen 4 gewährleistet auch die vollständige Abwärtskompatibilität, sodass Geräte, die für frühere Spezifikationen entwickelt wurden, auch mit der neuen Technologie weiterhin korrekt funktionieren. Aktuell werden diese neuen Anforderungen vom Markt noch nicht häufig gestellt, aber es gibt bereits erste Hardware-Komponenten, die die Vorgaben der PCIe Gen 4 erfüllen.

Das Entwicklerteam von Nvent Schroff befasst sich zurzeit mit der Auswahl geeigneter Chips und den Design-Richtlinien für die Backplane. Simulationen und Modellierungen, um zu klären, wie eine PXIe Backplane für PCIe Gen 4 aussehen muss laufen bereits. Damit die Signalqualität für diese höhere Geschwindigkeit gewährleitet werden kann, wird auch die gesamte Übertragungsstrecke mit Leiterplatten- und Kontaktmaterial, Leitungsbahnen, Steckverbinder etc. neu konzipiert. Ein wichtiger Punkt wird auch der einzusetzende Switch sein. Interessant ist PCIe Gen 4 speziell für Applikationen mit extrem hohen Datenmengen, wie zum Beispiel Videodatenverarbeitung mit höchsten Bildauflösungen. Diese verwenden dann die 2-Link-Systemslot-Konfiguration mit einem x8- und einem x16-fach Link. Hierfür wird ein Switch mit möglichst hoher Portanzahl benötigt. Nvent Schroff geht derzeit von 96 Ports aus, sodass eine 2-Link-Konfiguration beim PXIe-Chassis unterstützt werden kann.

Einsatzmöglichkeiten von PXIe-Chassis für PCIe Gen 4 sind zum Beispiel die Drohnenüberwachung/-aufklärung mit Kameras oder die Aufnahme, Auswertung und Weiterleitung von Videodaten aus komplexen Industrieprozessen wie zum Beispiel Hochgeschwindigkeitsaufnahmen bei Crashtests oder Tests im Flugzeugbau. Alle diese Anwendungen benötigen mehrere hochauflösende Kameras, die sehr viele Bilder pro Sekunde aufzeichnen, und somit extrem hohe Datenmengen senden. Dafür werden sehr leistungsfähige Systeme mit schnellen und breiten Datenbussen benötigt.