[发明专利]一种基于MicroTCA标准的1U系统设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于MicroTCA标准的1U系统设计方法。

背景技术

MicroTCA是国际组织PICMG在PICMG 3.0定义的ATCA(AdvancedTelecom and Computing Architecture)基础上定义的中低成本的设备规范，是新一代电信和计算设备最重要的工业标准之一。在MicroTCA标准中，存在5个关键模块。最重要模块是高级夹层卡-AMC(Advanced MezzanineCard)，是可以现场升级的模块化硬件板卡单元。其次是背板，提供AMC卡之间基于高速串行技术的物理连接。再有是MicroTCA承载集线器-MCH(MicroTCA Carrier Hub)，是一种特殊的AMC，为各个AMC之间提供高速的数据和控制信息的交换，在MCH上集成有一般交换模块(Common Option Fabric)，粗管交换模块(Fatpipe Fabric)和负责AMC平台管理的MCMC。除此之外还有冷却单元(Cooling Unit)提供系统的风冷散热，电源模块提供系统的电源供给和管理。

MicroTCA不仅面向电信和计算设备市场，还因为其低成本、高性能以及灵活性未来可以支持医疗、工控和军事方面的应用。在MicroTCA R1.0版本中提出了几种系统的硬件格式。MicroTCA的系统机框有着多样的选择，可以支持不同数量的AMC，而AMC的种类可以五花八门，提供不同的功能但都符合MicroTCA规定的模块互联和管理规范，模块化的硬件系统设计从而成为可能。图1是最为典型也是单框容量最大的一种符合电信级应用的19时4U尺寸MicroTCA系统设计。

在这个系统中重要的电源模块、冷却单元、MicroTCA承载集线器都实现了1∶1的冗余设计，即同样的功能单元在系统中重复配置，一个为主单元另一个为辅助单元，平时主单元发挥作用，辅助单元处于离线状态，只接受系统状态更新。在主单元失效的情况发生的时候，辅助单元会立即升级为主单元接管系统，大大提高了系统的可靠性。

由于MicoTCA的本意是面向中低端的电信和计算设备市场，这其中企业市场会是占据很大的部分。基于MicroTCA框架和AMC单元可以很方便地实现企业级的数据交换设备，安全设备，视频会议和监控设备，存储设备以及VoIP交换机设备。另一方面，目前企业应用的主流设备基于PC服务器技术，绝大对数的系统高度都是1U，主要是因为Internet数据中心是按照设备高度来收费的，设备每增加1U的高度，运营价格增加1倍。但是在MicroTCA R1.0中并没有定义1U尺寸的设备。其主要原因是因为，在1U高度的限制下，AMC必须从垂直插入系统改为水平插入系统，相应带来了背板设计、电源模块和冷却单元的设计改变，标准单元不能重用。由于19时宽度的限制，1U的系统只能容纳4块AMC，扩展能力有限。

综上，1U尺寸的MicroTCA系统存在上述缺点，基于MicroTCA标准的1U系统设计方法的研究，将是一项值得研究的重大技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于MicroTCA标准的1U系统设计方法，在完全符合MicroTCA模块互联互通规范的前提下，解决了系统性能和价格的问题。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种基于MicroTCA标准的1U系统设计方法，其特征在于：背板呈水平设置，背板提供高级夹层卡之间基于高速串行技术的物理连接，背板上有粗管交换模块、增强模块控制器和x86COM-EXPRESS模块。

本发明技术方案的突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：