TQMC801 : module QMC Ethernet 1000BASE-KX avec synchronisation PTP

Une interface Gigabit Ethernet 1000BASE-KX au format QMC

Le TQMC801 complète la gamme de solutions d’E/S embarquées TEWS Technologies avec un module réseau compact au format QMC.

Conforme au standard VITA 93.0, cette mezzanine simple largeur mesure 78 × 25,8 mm et fournit un canal Ethernet 1000BASE-KX. L’interface avec le système hôte repose sur une liaison PCI Express Revision 2.1 Gen1 x1.

Le format QMC permet ainsi d’ajouter une connectivité Gigabit Ethernet à une plateforme embarquée disposant d’un site VITA 93.0, avec un encombrement réduit par rapport à des formats de mezzanine plus importants.

Contrôleur Ethernet Intel I210IS

Le TQMC801 intègre un contrôleur Gigabit Ethernet Intel I210IS, accessible depuis le système hôte via PCI Express.

Le contrôleur est associé à une mémoire Flash série de 16 Mbit utilisée pour les données de configuration et la Boot ROM. Cette ressource permet notamment de prendre en charge le boot PXE et le boot iSCSI, afin d’amorcer le système à travers l’interface réseau lorsque la configuration logicielle de la plateforme le prévoit.

Cette intégration en fait une solution adaptée aux systèmes embarqués nécessitant une interface réseau directement associée à leur plateforme de calcul.

Synchronisation IEEE 1588 et IEEE 802.1AS

Le TQMC801 prend en charge le Precision Time Protocol IEEE 1588 / IEEE 802.1AS.

Les formats de trames PTP v1 et v2 sont supportés. Les Software Definable Pins du contrôleur Ethernet sont également routées vers le connecteur d’E/S QMC pour permettre la connexion de dispositifs auxiliaires destinés aux applications IEEE 1588.

Cette capacité de synchronisation temporelle est particulièrement intéressante pour les Systèmes d’Information et de Communication où plusieurs équipements Ethernet doivent partager une référence temporelle commune.

Pour approfondir les mécanismes de synchronisation Ethernet et leur utilisation dans les réseaux à contraintes temporelles, notre guide ECRIN Systems sur le protocole TSN et sa comparaison avec l’AFDX apporte un complément technique.

Traffic shaping IEEE 802.1Qav AVB

Le contrôleur du TQMC801 prend également en charge le traffic shaping IEEE 802.1Qav Audio/Video Bridging (AVB) avec extensions logicielles.

IEEE 802.1Qav permet de contrôler la transmission de certaines classes de trafic Ethernet. Associé aux fonctions de synchronisation PTP du module, il apporte des mécanismes utiles aux systèmes dans lesquels le comportement temporel des échanges réseau doit être mieux maîtrisé.

Le TQMC801 reste toutefois une interface Ethernet monocanal : il ne doit pas être présenté comme un switch TSN complet disposant de l’ensemble des fonctions IEEE 802.1 TSN. Cette distinction permet de positionner précisément la carte selon ses fonctions réelles.

Supervision thermique et activité réseau

Le TQMC801 intègre un capteur de température I²C permettant de surveiller la température de la carte à proximité du contrôleur Ethernet.

Des LED intégrées indiquent également différents états d’activité réseau.

Ces ressources peuvent être utilisées lors de l’intégration, de la mise au point et de la supervision de la mezzanine dans le système hôte.

De -40 °C à +85 °C, en refroidissement par air ou conduction

Le TQMC801 est proposé en deux versions :

• TQMC801-10R-A : refroidissement par air
• TQMC801-10R-H : refroidissement par conduction

Les deux variantes sont spécifiées pour une plage de fonctionnement de -40 °C à +85 °C et une plage de stockage identique. L’humidité admissible est comprise entre 5 et 95 %, sans condensation.

Cette double déclinaison permet d’adapter le module au principe de refroidissement de la plateforme embarquée, y compris dans les systèmes destinés aux applications Défense, Aéronautique et Sécurité.

Intégrer le TQMC801 dans une plateforme Ethernet embarquée

Le TQMC801 est une mezzanine QMC et doit être associé à une carte porteuse ou à un système disposant d’un site VITA 93.0 compatible.

Dans une plateforme CompactPCI Serial, le TCPS210 offre jusqu’à trois sites QMC simple largeur, avec une interface PCIe Gen3 x4 et le routage des E/S QMC vers les connecteurs arrière P2, P3 et P4.

Pour une intégration sur PCI Express, le TPCE210 accueille deux modules QMC simple largeur ou un module double largeur et distribue la liaison PCIe x4 du système hôte vers les sites QMC.

Le TQMC801 peut ainsi devenir une brique réseau d’une plateforme associant calcul, acquisition, interfaces série, CAN ou E/S numériques.

Pour les systèmes nécessitant plusieurs fonctions électroniques, son intégration peut s’inscrire dans l’approche COTS et Modified COTS d’ECRIN Systems. Les étapes de production et d’intégration permettent ensuite de réunir les cartes, la mécanique, le refroidissement et les interfaces au sein du système final.

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