Le Vita et l'Ansi ratifient le standard QMC, une carte mezzanine plus compactes que les modules PMC et XMC

Annoncée plus ou moins officiellement début 2024, la spécification VITA 93 relative à des modules mezzanine de petit format, après un long processus de révision, vient d’être officiellement ratifiée conjointement par le Vita (VME Trade Association), association professionnelle qui régit les architectures informatiques à normes ouvertes destinées aux systèmes embarqués critiques et intelligents, et l’ANSI (American National Standards Institute).

La norme ANSI/VITA 93.0-2025, ou VITA 93, également appelée QMC, définit ainsi un format de carte mezzanine nettement plus compact que le format XMC, largement répandu dans les architectures de calcul en châssis sur les marchés de l’aérospatial et de la défense.

Développées spécifiquement pour prendre en charge différents formats de cartes porteuses - VPX, Open VPX, CompactPCI et VME en format 3U ou 6U, VNX+ et PCI Express notamment - les cartes QMC supportent les conceptions à refroidissement par air et par conduction, pour des applications commerciales, industrielles, spatiales ou militaires exigeantes.

Cette nouvelle norme de carte mezzanine VITA 93 QMC, d’une nature "universelle", s’adresse ainsi, selon ses concepteurs, à toutes les applications industrielles exigeantes, et non plus seulement aux applications militaires et aéronautiques habituelles. Elle répond au besoin du marché en matière de carte mezzanine d’entrées/sorties compactes capable de prendre en charge les liaisons de données série haut débit soit à travers son interface vers une porteuse hôte soit à travers une interface d’entrées/sorties personnalisables.

Ces cartes QMC utilisent en particulier les connecteurs AcceleRate HD de Samtec avec un pas de 0,635 mm, connecteurs qui supportent un débit PAM4 jusqu'à 64 Gigabit/s, ce qui les rendent adaptées au support des interfaces série haut débit telles que PCI Express Gen 6, compatible avec la norme Compute Express Link (CXL).

Selon le Vita, le fonctionnement des cartes QMC est similaire à celui des anciennes normes de cartes mezzanine - IP Module (VITA 4.0), PMC (IEEE 1386) et XMC (VITA 42.0) - en fournissant connecteurs et interfaces côté porteuse et côté entrées/sorties mais dans un format réduit, jusqu’à 25 % de moins de surface qu’une carte XMC : 78,25 sur 104, 375 mm contre 74 mm sur 149 mm.

Alors que la plupart des cartes ou modules mezzanine sont disponibles en une seule taille, le VITA 93 définit quatre modules de tailles différentes, la mise à l'échelle étant fondée sur la largeur et non plus sur la longueur. Une approche qui présente l’avantages de proposer des versions plus larges avec davantage de broches d’entrées/sorties tout en conservant le même système de fixation robuste, ce qui libère de l'espace sur la carte porteuse.

 

L'émergence de la norme VNX+ (VITA 90.0), très influencés par les spécifications Sosa (*) et qui définit un format destiné aux espaces trop petits pour un châssis VPX, avec des dimensions de 89 mm sur 78 mm, et des options de hauteur de 19 mm et 12 mm (voir notre article) a initialement suscité le besoin d'une carte mezzanine compacte pour ce format d’architectures de petite taille SFF (Small Form Factor) durci.

« La carte QMC représente selon nous une révolution dans le domaine des cartes mezzanine compactes, explique Mark Littlefield, président du groupe de travail VITA 93 et directeur des produits système chez Elma Electronic. Le besoin en modules mezzanine plus compacts représente un défi pour l'industrie depuis des années, et la norme QMC apporte une solution standardisée indispensable qui répond aux besoins d'un large éventail d'industries et d'applications. »

Sur ces cartes mezzanines normalisées, l’association de deux connecteurs haute performance, d'une conception robuste avec quatre trous de fixation et d’une évolutivité offerte en termes de hauteurs d'empilement procurent aux équipes de développement des possibilités importantes d'extension modulaire des capacités d’entrées/sorties (jusqu’à 160 connexions) et de traitement du signal, selon le Vita.

Enfin, le Vita indique que ces cartes QMC sont conçues pour prendre en charge à leur bord des FPGA, des processeurs graphiques ou des accélérateurs d'intelligence artificielle/apprentissage automatique (IA/ML) ainsi que des dispositifs de stockage.

Signalons pour être complet que le groupe de travail VITA 93 poursuit ses travaux sur les normes complémentaires VITA 93.1 et VITA 93.2 pour QMC qui définissent les spécifications mécaniques de deux cartes mezzanine avec des entrées/sorties en façade afin de distribuer les signaux QMC vers des connecteurs standard compatibles avec la face avant de la carte porteuse ou les panneaux du module de transition arrière.

D’ores et déjà des sociétés comme les américains Acromag et Tews ou le suisse Elma, toutes très actives dans l’élaboration du standard Vita 93, proposent des premières versions de cartes QMC.