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PXI‐Express-System, 4 HE, 18 Slot, 84 HP

Entwicklung des PXIe-Chassis für PCIe Gen 4

nVent Electric plc (NYSE:NVT) (“nVent”), a global leader in electrical connection and protection solutions, today announced it will launch a PXIe chassis for PCIe Gen 4 later in 2021. Mit der Freigabe der entsprechenden Spezifikation durch die PCI-SIG im letzten Jahr inklusive aller wichtigen Nutzer-Informationen und Design-Vorgaben sind nun die Voraussetzungen für Neuentwicklungen gegeben. Bisher liefert nVent SCHROFF seine Produkte noch mit PCIe Gen 3 und einer Bandbreite von 8 GBit/s pro Differentialpaar. Diese Übertragungsraten sind am Markt inzwischen gut etabliert und werden von den aktuell eingesetzten Prozessoren unterstützt.

PCIe Gen 4 bedeutet eine Verdopplung der Übertragungsrate auf 16 GBit/s pro Differentialpaar 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, so dass 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.

Interessant ist PCIe Gen4 speziell für Applikationen mit extrem hohen Datenmengen, wie z.B. Videodatenverarbeitung mit höchsten Bildauflösungen. Einsatzmöglichkeiten von PXIe Chassis für PCIe Gen 4 sind z.B. die Drohnenüberwachung/-aufklärung mit Kameras oder die Aufnahme, Auswertung und Weiterleitung von Videodaten aus komplexen Industrieprozessen wie z.B. 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. Um diese extrem hohen Datenvolumina zu unterstützen, sind die neuen Gen4-Systeme mit einer x8-Verbindungskonfiguration und einer x16-Verbindungskonfiguration ausgestattet. Dies erfordert einen Switch, der über viele Ports verfügt. nVent SCHROFF bietet 96 Ports, die eine Konfiguration mit zwei Anschlüssen unterstützen.

Das Entwicklerteam von nVent SCHROFF befasst sich zurzeit mit der Auswahl geeigneter Chips und den Design-Richtlinien für die Backplane. Die Backplane verfügt über einen vollständig neu gestalteten Übertragungsweg mit Leiterplatten und Kontaktmaterial, Signalverfolgung und Steckverbindern, die die höheren Geschwindigkeitsanforderungen unterstützen. Simulationen und Modellierungen, um zu klären, wie eine PXIe Backplane für PCIe Gen 4 aussehen muss laufen bereits.

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