MicroTCA erobert Industrieanwendungen
Dank der kontinuierlichen Entwicklung der MicroTCA-Spezifikation von PICMG kann nVent verschiedene Schroff MicroTCA-Systeme anbieten, die als flexible Plattform für High-End-Anwendungen im Bereich industrielle Automatisierung, Bildverarbeitung, Real-Time Motion Control, Medizintechnik, Radar, Telekommunikation, Transport, IoT und Tests & Messungen geeignet sind.
Erweiterungen der Spezifikation definieren den Rear-I/O-Abschnitt, der bei MicroTCA bisher fehlte, sowie die Clock- und Triggerlinien, die in der Backplane implementiert wurden (z. B. für präzise Messaufgaben). Dank des RTM-Bereich im MicroTCA-System können analoge und digitale Signale in einem einzigen System verarbeitet werden. Hier sind eine klare Trennung dieser Signale und die Netzteile gleich wichtig. Dies wird durch eine separate Hochfrequenz-Backplane für analoge Signale ermöglicht. Auch andere Arten separater RTM-Backplanes sind möglich, die beispielsweise in bestimmten Industrieanwendungen verwendet werden.
Aufgrund von Markt- und Anwendungsanforderungen wurden weitere Funktionen hinzugefügt. Für die Synchronisierung großer Anlagen steht jetzt das „White Rabbit“ Protokoll für deterministisches Ethernet für Echtzeitanwendungen, zur Verfügung. Denn geringe Latenzzeiten und definierte Reaktionszeiten sind eine Grundvoraussetzung fürden reibungslosen Betrieb von Industrieanlagen. Mit den nun ebenfalls definierten JSM-Modulen ist der Remote Zugriff auf J-Tag fähigen Komponenten im System möglich. nVent rüstet seine MicroTCA.4-Systeme sogar mit einem zusätzlichen, separaten JSM-Slot auf der Rückseite aus. Dort kann das JSM-Modul permanent verwendet und im laufenden Betrieb können z. B. Updates in die FPGA in jedem AMC-Slot geladen werden.
Für Anwendungen in kleinerem Umfang, z. B. digitale Video- und Bildverarbeitung, Automatisierung und Maschinensteuerung oder elektronische Signalverarbeitung, wo u. U. Redundanz oder Hot-Swap nicht erforderlich sind, kann nun auch sogenanntes eMCH verwendet werden. Dieses „eingebettete MCH“ gewährleistet die Kommunikation zwischen den AdvancedMC-Modulen und der Überwachung des gesamten Systems, wodurch eine hohe Zuverlässigkeit garantiert wird. Zudem ermöglicht der von nVent eingesetzte eMCH durch seinen 1 GbE Switch, an dem auch der 1 GbE Uplink an der Gehäusevorderseite angeschlossen ist, die direkte Einbindung der Systemkomponenten in eine bestehende Netzwerkinfrastruktur.
Das zusätzliche Problem der Beseitigung der Begrenzung von Fat Pipe wurde gelöst und wird nun von mehreren MicroTCA.4-Produkten unterstützt. Dies ermöglicht es, MicroTCA-Systeme in der industriellen Bild- oder Videoverarbeitung oder in der Medizintechnik (z. B. CT oder MRT) zu verwenden, wo eine sehr hohe Bandbreite benötigt wird, um große Mengen an Grafikdaten zu übertragen. Hierfür bietet Schroff ein MicroTCA.4-System mit zwei verschiedenen Backplane-Topologien an, die x8- oder sogar x16-Verbindungen zwischen MCH und dedizierten AMC-Slots aufweisen. Der eMCH wurde speziell für solche Grafikanwendungen entwickelt.
Die Ausgänge und Datenübertragungsraten für MicroTCA-Systeme werden kontinuierlich von PICMG entwickelt und an die Anforderungen einer Vielzahl an Industrieanwendungen angepasst. Die möglichen Datenübertragungsgeschwindigkeiten liegen derzeit bei 40 Gbit/s. Schroff bietet basierend auf dieser Spezifikation Hochleistungs-MicroTCA-Systeme mit 40G-Backplanes an. Das Portfolio reicht von kleineren Systemen mit nur zwei AMC-Slots, über Systeme mit sechs Slots (6 vordere Slots und 6 RTM-Slots) bis hin zu voll erweiterten 19-Zoll breiten MicroTCA-Systemen (9 HE, 84 TE) mit 12 AMC-Slots, 2 MCH-Slots und vier Slots für die Stromversorgung vorne, 12 RTM-Slots auf der Rückseite und verschiedenen Backplane-Topologien und -Funktionen.