Tipos de backplanes PCIE
Um **backplane PCIE** é uma placa de circuito ou chassi que possui conectores para conectar várias placas de circuito impresso. Existem vários tipos de backplanes PCIE, que incluem;
- Backplane passivo: Ele não fornece nenhuma funcionalidade para as placas, apenas direciona sinais entre elas. As placas conectadas a um backplane passivo devem lidar com todas as tarefas de processamento de forma independente.
- Backplane ativo: Ao contrário de um backplane passivo, o ativo fornece serviços às placas conectadas. Ele possui circuitos para processar sinais que vão e vêm das placas. Um backplane ativo multiplexar os sinais para que as placas possam se comunicar diretamente, melhorando a velocidade de transferência de dados.
- Backplane gerenciado: Ele pode controlar e monitorar conexões de slot, como determinar quais placas podem se comunicar. Um backplane gerenciado aumenta a segurança do sistema e a compatibilidade da placa.
- Backplane inteligente: Também conhecido como backplane híbrido, combina recursos de backplanes passivos e ativos. Ele possui alguma inteligência com o processamento de sinais, mas não fornece a funcionalidade completa de um backplane ativo. Um backplane híbrido fornece algumas interfaces e recursos de monitoramento do sistema, mantendo custos baixos.
Os backplanes também são categorizados com base no tipo de conexão, incluindo;
- Backplane serial: Ele conecta placas usando cabos seriais, que consistem em um fio e enviam dados um bit por vez. Um backplane serial melhora a integridade do sinal e reduz a interferência eletromagnética, tornando-o adequado para conexões de alta velocidade.
- Backplane paralelo: Ele conecta placas usando cabos paralelos, que possuem vários fios enviando dados simultaneamente. Um backplane paralelo é mais simples e menos caro do que um serial, embora tenha limitações como degradação do sinal e velocidade reduzida.
Funções e recursos dos backplanes PCIe
As aplicações do backplane PCIe variam de centros de telecomunicações a fazendas de servidores em grande escala. Ele possui vários recursos-chave, incluindo;
- Capacidade de troca a quente: Isso se refere à capacidade de remover ou adicionar placas ao backplane sem desligar o sistema. Para um hotswap bem-sucedido, os componentes eletrônicos precisam ser desconectados da placa e do backplane. As placas são então inseridas em um sistema em execução, onde o sistema detecta a placa sem necessidade de o usuário realizar nenhuma configuração manual.
- Troca a frio: Isso é diferente da troca a quente, pois requer a remoção de placas do backplane enquanto o sistema está desligado. A troca a frio é feita se, por exemplo, as placas tiverem um reparo ou estiverem danificadas e precisarem ser substituídas. É feito principalmente durante o tempo de inatividade programado. Para fazer isso, primeiro desligue o sistema, depois remova a placa e substitua-a por uma nova ou reparada. Ligue o sistema novamente para concluir a troca.
- Interface IPMI: Intelligent Platform Management Interface (IPMI) permite que os administradores gerenciem e monitorem sistemas independentemente do sistema operacional. Ele permite o monitoramento da integridade do sistema, gerenciamento remoto e controle do servidor. O backplane PCIe pode ter uma interface IPMI que inclui recursos como dados do sensor, acesso remoto e controle e acesso ao log de eventos do sistema.
- Opções de montagem: Ele possui opções de montagem como montagem em rack e montagem em mesa. Para montagem em rack, o backplane PCIe pode ser montado em um rack padrão de 19 a 22 polegadas. Esses racks, que contêm vários slots para placas, são ideais para casos em que muitas placas devem ser instaladas. Uma montagem em mesa é usada quando o espaço é limitado. É compacto e adequado para colocar em uma mesa ou em espaços apertados.
Cenários
Um backplane PCIe encontra aplicações em indústrias que exigem transferência de dados em alta velocidade e ampla expansão do sistema. Os seguintes são alguns de seus cenários de uso;
- Telecomunicações: Em um sistema de telecomunicações, um backplane PCI Express é usado para construir um servidor que lida com tarefas de processamento de dados imensas, como processamento de sinal, roteamento de dados e comutação.
- Comércio financeiro: O mercado financeiro usa um sistema de backplane PCIe para executar operações em velocidades extremamente altas e processar grandes quantidades de dados de mercado e análise financeira.
- Produção e transmissão de vídeo: Em estúdios de produção de vídeo e transmissão ao vivo, um backplane PCIe é empregado para criar um servidor poderoso que lida com tarefas de edição e transcodificação de vídeo HD/não compactado.
- Aplicações industriais: Um backplane PCie industrial pode ser usado em ambientes industriais para construir sistemas de controle para tarefas como aquisição de dados, processamento de sinal e controle.
- Defesa e aeroespacial: Aplicações nesta categoria exigem uma arquitetura de sistema robusta com alto rendimento e confiabilidade. Backplanes PCI Express são usados em situações como processamento embarcado para sistemas de defesa, que envolvem tarefas de processamento como fusão de dados de sensores, reconhecimento de alvos e consciência situacional.
- Imagens e diagnósticos médicos: Um backplane PCIe pode ser usado para construir uma estação de trabalho de diagnóstico para uma aplicação de imagem médica que envolve o processamento de grandes quantidades de dados de várias modalidades de imagem, como ultrassom, ressonância magnética e tomografia computadorizada.
- Pesquisa e desenvolvimento: Em laboratórios ou centros de P&D, o backplane PCIe é útil para construir um cluster de computação de alto desempenho (HPC) para tarefas de processamento de dados simultâneas, como modelagem computacional, mineração de dados e desenvolvimento de algoritmos.
Como escolher um backplane Pcie
O backplane PCIe a escolher depende de fatores como requisitos de densidade, tamanho físico, slots de expansão e aplicações de rede.
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Conhecer os requisitos de densidade de slots
O número de slots de expansão PCIe necessários para atender às necessidades específicas deve ser descoberto. Escolha um backplane de alta densidade se a aplicação exigir muitos slots de expansão em um único chassi. Ele terá um número alto de slots compactados em um único chassi.
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Fator de forma
O tamanho físico do backplane PCIe deve ser compatível com o chassi do servidor. Isso ocorre porque, para uma instalação adequada, ele deve corresponder aos fatores de forma do servidor. Seja um ATX, micro ATX ou fator de forma personalizado, outra coisa a considerar é se ele é compatível com o fator de forma da placa PCIe. Fatores de forma comuns incluem altura total/comprimento total, placas de baixo perfil/curtas e tamanhos personalizados.
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Slots de expansão
Certifique-se de que o backplane tenha slots de expansão suficientes para acomodar o número de dispositivos PCIe necessários. Os slots de expansão variam em tipo e número. Alguns dispositivos exigem o uso de todos os slots de expansão. Outros podem precisar apenas de alguns, dependendo dos recursos e requisitos de conectividade.
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Conectividade
Verifique se o backplane fornece a configuração necessária do slot PCIe e se conecta aos periféricos e dispositivos dos servidores. Isso inclui os tipos de conectores PCIe e seu arranjo na placa.
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Versão e largura de banda
Cada versão de PCIe oferece uma largura de banda diferente por slot. Para aplicações que precisam de altas taxas de transferência de dados, considere a largura de banda.
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Gerenciamento de energia
A capacidade de fornecer e controlar energia para os dispositivos conectados é outro fator crucial a considerar. Certifique-se de que ele oferece energia confiável para todos os dispositivos PCIe. Opções com gerenciamento de energia que permitem monitorar e controlar o uso de energia são melhores. Selecionar um backplane com bom gerenciamento de energia ajuda a melhorar seu desempenho e tempo de atividade.
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Redundância e confiabilidade
Para aplicações que precisam de alta disponibilidade, backplanes redundantes com fontes de alimentação duplas e ventiladores de resfriamento são adequados. Esses tipos podem suportar sistemas que não podem ter tempo de inatividade.
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Aplicações
Uma ampla gama de aplicações, como servidores, estações de trabalho, sistemas de aquisição de dados e projetos embarcados, utiliza backplanes PCIe. Saber a aplicação pretendida ajuda a reduzir as opções.
Pcie backplane Q & A
P1: Como escolher um backplane pcie?
R1: Ao considerar um backplane para PCIe, existem vários fatores-chave que precisam ser avaliados. A consideração principal é garantir que o backplane seja escalável e atenda adequadamente aos requisitos de desempenho. Também é preciso avaliar se o backplane apresenta um projeto de tolerância a falhas.
P2: Quais são as vantagens dos backplanes?
R2: Os backplanes oferecem várias vantagens, como fornecer uma maneira organizada e organizada de conectar vários componentes, simplificar a conectividade entre placas e sistemas e reduzir potenciais problemas de conexão ao integrar todos os conectores necessários em uma única placa de circuito impresso.
P3: As placas de riser PCIe precisam de backplanes?
R3: Não, os backplanes não são um requisito para placas de riser PCIe. No entanto, certos sistemas podem usar backplanes para fornecer uma plataforma de conexão modular para placas PCIe.
P4: Os backplanes PCIe exigem energia?
R4: Sim, os backplanes PCIe precisam receber energia para funcionar, pois facilitam a comunicação entre as várias placas PCIe e a placa-mãe. Sem energia, os sinais de dados não podem ser transmitidos pelo backplane.
P5: O que é um backplane PCIe?
R5: Um backplane PCIe, também conhecido como placa-mãe backplane PCIe ou chassi backplane PCIe, é uma placa de circuito que vem com vários slots PCI Express. É uma interface física que permite a instalação de várias placas adicionais, como placas gráficas, placas de rede, controladores de armazenamento e muitas outras placas de expansão.