Cartes en châssis : le standard PICMG MicroTCA s’adapte aux débits de données élevés

MicroTCA 2022

A l’occasion du salon Embedded World 2022 qui s’est tenu fin juin, le consortium PICMG, éditeur de standards pour le marché de l’embarqué, a mis en avant une série d’évolutions concernant la spécification de cartes en châssis MicroTCA.

Pour rappel, le MicroTCA (Micro Telecom Computing Architecture), qui est apparu en tant que standard en 2006, est un dérivé de la spécification de cartes en châssis utilisée dans l’industrie des télécoms, l’ATCA ou AdvancedTCA (Advanced Telecom Computing Architecture), traditionnellement utilisée avec ses cartes mezzanines, les AMC (Advanced Mezzanine Card). Le MicroTCA définit un système en châssis reposant sur un fond de panier pour cartes enfichables AMC disponibles en différentes tailles (pleine taille, taille moyenne, format compact) afin d'ajouter des fonctions de calcul, de stockage, d'E/S et autres à un châssis MicroTCA.

La sous-spécification MTCA.4 ajoute également la prise en charge des RTM (modules de transition arrière) qui augmentent les possibilités d'extension du système dans les applications scientifiques. Un seul système MicroTCA contient jusqu'à 12 emplacements AMC et jusqu'à deux hubs MCH (MicroTCA Hub) qui fournissent une gestion intelligente de la plate-forme et une alimentation électrique et qui facilitent la commutation au travers des matrices d'interconnexion de fond de panier Ethernet (en structures Ethernet 10GBase-KR et 40GBase-KR4), PCIe et/ou Serial RapidIO.

Aujourd'hui utilisé dans de nombreux marchés verticaux, et massivement mis en œuvre dans des grands centres de recherche en physique expérimentale, comme le Cern (le MicroTCA étant devenu la norme de facto pour les équipements de synchronisation des accélérateurs de particules des grands laboratoires dans le monde), le MicroTCA évolue pour mieux s'accommoder des applications à large bande et des applications sensibles aux contraintes temporelles.

Les travaux actuels menés au sein du PICMG portent notamment sur la prise en charge des prochaines générations de processeurs aux enveloppes thermiques supérieures à 80 W (la limite actuelle du MicroTCA), et de FPGA dotés nativement d'une interface PCIe Gen5 pour laquelle le débit peut atteindre 32 gigatransferts/s.

Selon le PICMG, les futures applications de l'industrie nécessitent cette bande passante plus élevée pour le traitement d'images, la détection de signaux et l'acquisition de données. Pour le segment du marché des applications scientifiques, cette avancée permettra notamment de gérer les détecteurs mégapixels à fréquence d'images élevée mis en œuvre lors des expériences de recherche sur les photons.