ISSN 0021-3454 (печатная версия)
ISSN 2500-0381 (онлайн версия)
Меню

1
Содержание
том 64 / Январь, 2021
СТАТЬЯ

DOI 10.17586/0021-3454-2020-63-10-871-879

УДК 004.382.4

ИЗОМОРФНЫЕ СИСТЕМНЫЕ МОДУЛИ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ МАСШТАБИРУЕМЫХ ВСТРАИВАЕМЫХ ЭВМ

Дашевский В. П.
Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр Российской академии наук, лаборатория технологий больших данных социокиберфизических систем;


Будков В. Ю.
СПИИРАН, лаборатория речевых и многомодальных интерфейсов; аспирант


Аннотация. Рассматриваются особенности организации системных модулей в виде печат-ных плат мезонинного типа со свойством самоподобия. Системные модули составляют основу специализированных ЭВМ. Существующие отраслевые стан-дарты ориентированы на применение только одного системного модуля в конечной специализированной ЭВМ, что не позволяет наращивать производительность уже разработанного решения экстенсивным путем, без существенной переработки конструкции платы-носителя. В качестве альтернативы существующим решениям предлагается использование изоморфных системных модулей, конструкция которых позволяет стыковать их непосредственно друг с другом без кабелей, кросс-плат и прочих вспомогательных элементов. Объединяясь в стек, изоморфные системные модули образуют компактный вычислительный кластер. В таких модулях применяется новая технология динамического назначения выводов системного разъема при помощи ПЛИС. В отличие от традиционно применяемого статического назначения выводов, этот способ размещения внешних интерфейсов позволяет обойтись меньшим числом выводов системного разъема и при этом обеспечить совместимость модулей с различными прикладными системами за счет гибкого конфигурирования ПЛИС ввода-вывода. Совместимость системных модулей и плат-носителей в собранной конфигурации проверяется программно системными микроконтроллерами на основе данных, полученных из электронных паспортов, благодаря чему вычислительная система может быть автоматически проинспектирована на отсутствие конфликтов и правильно сконфигурирована до подачи питания на основные процессоры.
Ключевые слова: системный модуль, мезонин, плата-носитель, ЭВМ, системная шина, системный микроконтроллер, коммутатор на ПЛИС, динамическое конфигурирование системного разъема

Список литературы:
  1. Zhao H., Dong Z. Y. Application of Embedded Computer Module in Intelligent Measurement Instruments // Intern. Conf. on Information System and Artificial Intelligence (ISAI). IEEE, 2016. Р. 488—491.
  2. Min G., Xiucai Z. Study on modular design for Microwave High Power Automatic Test System // 10th Intern. Conf. on Electronic Measurement & Instruments. IEEE, 2011. Vol. 2. Р. 99—103.
  3. Kabović A. V., Kabović M. M., Ćelebić V. V. Software realization for the communication according to the IEC61850 standard on the nanoRISC MSC hardware platform // 22nd Telecommunications Forum Telfor (TELFOR). IEEE, 2014. Р. 423—426.
  4. Davis T. et al. On the design and implementation of wireless multimedia sensor networks // Intern. J. of Next-Generation Networks (IJNGN). 2010. Vol. 2.
  5. Vásquez J. et al. EPICS IOC Based on Computer-On-Module for the LNL Laboratory. 2015.
  6. Pedretti D. et al. Custom Hardware Platform Based on Intel Edison Module. 2015.
  7. Klimeck D. et al. Resource-efficient Reconfigurable Computer-on-Module for Embedded Vision Applications // 29th Intern. Conf. on Application-specific Systems, Architectures and Processors (ASAP). IEEE, 2018. Р. 1—4.
  8. Wegerson M., Straub J., Marsh R. Design of an Onboard Distributed Multiprocessing System for a CubeSat Spacecraft Using GumStix Computer-on-Module Units // University of North Dakota Graduate School Scholarly Forum. 2015.
  9. Samson J. R. Implementation of a dependable multiprocessor cubesat // Aerospace Conference. IEEE, 2011.
  10. Giraudi L. Development of a SMARC module for an ADAS system based on the i. MX8 processor. Politecnico di Torino, 2018.
  11. Herbrechtsmeier S., Rückert U., Sitte J. Amiro-autonomous mini robot for research and education // Advances in Autonomous Mini Robots. Berlin, Heidelberg: Springer, 2012. Р. 101—112.
  12. Дашевский В. П., Бизин М. М. Обзор возможностей бортовых вычислителей на основе SMARC-модулей для робототехнических комплексов // Доклады ТУСУР. 2015. №3(37).
  13. Спецификация ETX, версия 3.02, январь 2007.
  14. COM Express Carrier Design Guide, версия 2.0, декабрь 2013.
  15. Спецификация SMARC, версия 2.0, июнь 2016.
  16. Спецификация Qseven, версия 2.1, февраль 2016.
  17. Спецификация PCI/104-Express и PCIe/104, версия 3.0, февраль 2015.
  18. Спецификация StackPC, версия 1.2, июль 2014 .
  19. Nusev G. et al. A DSS Model for Selection of Computer on Module Based on PROMETHEE and DEX Methods // Intern. Conf. on Decision Support System Technology. Springer, Cham, 2018. Р. 157—168.
  20. Дашевский В. П. Сравнительный анализ современных стандартов одноплатных ЭВМ // Промышленные АСУ и контроллеры. 2019. № 1. С. 3—14.
  21. Разъемы LSHM [Электронный ресурс]: .