COM Expres

Kleines Modul für große Aufgaben

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4-in-1 System für höhere Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit

Um nach den Vorgaben des Leiters des Experiments ein hochverfügbares Low-Power System mit möglichst großer Dichte zu erreichen, wurde ein individuelles System entwickelt, das vier Subsysteme umfasst. In einem 19“ 1HE System befinden sich vier unabhängige Carrierboards mit vier Computer-on-Modulen, sodass ein 4-in-1 System entstanden ist. Die vier Subsysteme verfügen über GPIO, mit denen sie sich gegenseitig resetten können. Dadurch erhöhen sich Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit der Systeminstallation. Zudem werden Wartungseinsätze vor Ort reduziert – und dies ist bei den Wegestrecken der dezentralen CERN Infrastruktur essentiell.

Die Auslegung mit vier vollwertigen Rechnersubsystemen in einem einzigen 1HE Systemchassis ist zudem äußerst platzsparend. Alle externen Interfaces wie 6x USB, 1x GbE und 1x DVI pro Subsystem sind auf dem Carrierboard integriert und damit kabellos ausgeführt. Die im Gesamtsystem eingesetzten Carrierboards wurden spezifisch für diese Kundenanforderung entwickelt.

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Die Anbindung an die Systeme des Detektionssystems erfolgt über externe USB-to-CAN Konverter. An ein 4-in-1 System können über diese Konverter bis zu 32 CAN Busse angeschlossen werden. Über einen CAN Bus können wiederum bis zu 64 Slave Module angesprochen werden. Damit lassen sich bis zu 2048 Slaves verwalten. Derzeit sind pro System zwischen 10 und 20 CAN-Busse angeschlossen, sodass mit Hinblick auf die lange Laufzeit des Experiments noch hinreichend Kapazität zur umfassenden Erweiterung der gesamten Installation im CERN gegeben ist.

COM Express Standard für Designsicherheit

Unter den am Markt verfügbaren Module-Spezifikationen entschied man sich für Modul Carrierboard Design mit COM Express. Zum einen ist COM Express der führende Standard für Computer-on-Modules weltweit und erfreut sich daher breiter Hersteller-Unterstützung. Zum anderen bietet er mit COM Express mini auch einen kleinen scheckkartengroßen Formfaktor, der für das vom CERN geforderte kompakte Systemdesign passt. Da die Module problemlos austauschbar sind und Carrierboard-Designs immer wieder verwendbar sind, gewährleistet dies eine hohe und ressourcenschonende Designsicherheit.

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