Un switch PCIe 4.0 pour les systèmes CompactPCI Serial
Le Dolphin MXC960 fait partie de la gamme de solutions d’interconnexion PCI Express Dolphin proposée par ECRIN Systems. Il constitue une brique de commutation destinée aux systèmes CompactPCI Serial devant interconnecter plusieurs cartes processeur, périphériques PCI Express et ressources d’E/S.
Le MXC960 utilise un switch Microchip Switchtec PFX PCI Express Gen4. Il fournit 40 voies PCIe sur le fond de panier, avec un débit pouvant atteindre 16 GT/s par voie. Son brochage PCIe respecte le standard PICMG® CPCI-S.0 R2.0 pour les 40 voies standards, permettant notamment des configurations allant jusqu’à cinq liens x8 et un lien x4.
Cette combinaison permet de construire un fabric PCIe au sein d’un châssis CompactPCI Serial et de faire communiquer plusieurs ressources de calcul et d’E/S sans dépendre uniquement des connexions point à point d’un système conventionnel.
Multi-CPU, partage d’E/S et modes Transparent / NTB
Le MXC960 est spécifiquement conçu pour permettre à plusieurs CPU présents sur le backplane de communiquer et de partager des périphériques d’E/S.
Selon le firmware chargé, le switch prend en charge les modes Transparent et Non-Transparent Bridging (NTB) afin de couvrir différents scénarios de clustering, d’interconnexion multi-CPU et d’extension PCIe. Associé à la suite Dolphin eXpressWare, il peut également participer à des configurations de partage de ressources et de mémoire réfléchie entre plusieurs nœuds.
Ces fonctions sont particulièrement cohérentes avec les besoins des Systèmes d’Information et de Communication lorsque plusieurs calculateurs ou sous-systèmes doivent échanger d’importants volumes de données avec une faible latence. Elles peuvent également répondre à certaines applications industrielles telles que les plateformes de calcul, de test, d’acquisition ou les systèmes OEM multi-calculateurs.
Étendre le fabric PCIe vers d’autres équipements
Quatre connecteurs SFF-8644 sont disponibles en face avant pour réaliser des liaisons PCIe externes. L’ensemble peut être exploité sous la forme de quatre liens x4 indépendants, deux liens x8 ou un lien x16.
Ces interfaces permettent d’étendre une plateforme CompactPCI Serial vers d’autres châssis cPCI-S, des châssis PXIe, des serveurs PCIe, des périphériques d’E/S ou des unités d’extension compatibles. Les solutions de câblage documentées utilisent du cuivre ou de la fibre optique, avec des distances comprises entre 0,5 et 100 mètres selon le type de liaison.
Cette capacité d’extension complète naturellement les autres solutions Dolphin destinées à construire des infrastructures PCIe distribuées ou à éloigner physiquement certaines ressources du système hôte.
Un switch Ethernet Gigabit également intégré
Le MXC960 ne se limite pas au fabric PCI Express. Il intègre également un switch Ethernet Broadcom BCM53158.
Le module propose huit ports Gigabit Ethernet vers le fond de panier CompactPCI Serial ainsi que deux ports Gigabit Ethernet RJ45 en face avant. Les interfaces Ethernet de face avant fonctionnent en Gigabit Ethernet fixe, sans auto-négociation.
Cette double fonction PCIe 4.0 + Gigabit Ethernet permet de regrouper deux besoins d’interconnexion dans un même module CompactPCI Serial 3U.
Disque NVMe M.2 intégré au fabric PCIe
Le MXC960 dispose également d’un emplacement M.2 Key M 2280 avec interface PCIe 4.0 x4 pour disque NVMe.
Dans une configuration utilisant eXpressWare, cette ressource NVMe peut être affectée à l’un des modules CPU connectés et être partagée avec d’autres CPU à travers le réseau PCIe selon la configuration mise en œuvre.
Cette fonction renforce l’intérêt du MXC960 comme élément central d’un système CompactPCI Serial multi-processeur associant calcul, périphériques PCIe, communications Ethernet et disque NVMe.
De la carte COTS au système CompactPCI Serial intégré
Le MXC960 peut être utilisé comme brique technologique au sein d’un système plus large combinant cartes processeur, cartes d’E/S, GPU, FPGA, disque et interconnexions externes.
Cette démarche correspond directement à l’approche COTS et Modified COTS d’ECRIN Systems, qui s’appuie notamment sur des cartes cPCI Serial, VPX et d’autres standards ouverts issus d’un écosystème de partenaires technologiques.
Pour un système nécessitant plusieurs briques électroniques et des contraintes d’intégration spécifiques, ECRIN Systems peut également assurer la gestion du projet, puis les étapes de production et d’intégration. La gestion des obsolescences et du cycle de vie peut enfin être intégrée au suivi du programme lorsque la pérennité de la configuration constitue une exigence du projet.
