패스트 버스

FASTBUS

FASTBUS(IEEE 960)는 컴퓨터 버스 표준으로, 원래는 고속 대규모 데이터 수집에서 CAMAC(Computer Automated Measurement and Control)를 대체하는 것을 목적으로 하고 있습니다.또한 입자 검출기의 데이터 수집 시스템에서 일반적으로 사용되는 모듈러 상자형 전자 장치 표준입니다.

버스 설명

FASTBUS 시스템은 하나 이상의 세그먼트로 구성됩니다.각 세그먼트는 "상자 세그먼트" 또는 "케이블 세그먼트"일 수 있습니다.세그먼트는 Segment Interconnect(SI; 세그먼트인터커넥트)를 사용하여 서로 연결됩니다.일반적으로 박스 세그먼트는 최대 26개의 모듈을 수용할 수 있는 슬롯이 있는 백플레인으로 구성되어 있으며, 19인치 랙에 장착되어 있습니다.각 모듈은 일반적으로 블레이드 PC와 마찬가지로 전면 패널이 있는 프린트 회로 기판입니다.모듈은 물리적으로 약 14인치x 15인치로 인접한 슬롯을 [1]1개 이상 점유할 수 있습니다.

소규모 시스템은 하나의 상자 세그먼트만 구성하거나 세그먼트 상호 연결을 사용하는 대신 중앙 컴퓨터에 직접 연결된 소수의 독립 상자 세그먼트로 구성됩니다.

FASTBUS는 이미터 커플링 로직(ECL) 전기 표준을 사용합니다.이것에 의해, TTL보다 고속으로 스위칭 노이즈가 적게 발생합니다.세그먼트는 32비트 다중 주소/데이터 버스를 구현하여 CAMAC보다 큰 주소 공간을 허용합니다.모듈은 마스터 또는 슬레이브일 수 있습니다.세그먼트에는 여러 마스터가 존재할 수 있습니다.마스터는 버스 제어를 조정하고 슬레이브와의 데이터 전송을 수행합니다.이것에 의해, 범용 CPU를 탑재한 마스터로부터 체인 블록 읽기를 실시하는 것으로, 세그먼트 전체를 고속으로 읽어낼 수 있습니다.각 I/O카드는 마스터쉽을 상정해 데이터를 송신한 후, 차례로 다음 카드로 마스터쉽을 인계합니다.이 모든 것은 범용 CPU를 탑재한 슈퍼바이저 보드의 오버헤드가 없습니다.

케이블 세그먼트는 32비트 폭의 병렬 트위스트 페어 케이블과 차동 신호 방식을 사용하여 구현됩니다.전기 표준에서는 일반 ECL 수신기 칩을 사용할 수 있지만, 동시에 라인이 높은 곳과 낮은 곳에서 안전하게 구동될 수 있는 맞춤형 송신기 회로가 필요합니다. 이 기능은 중재 논리에 필요합니다.

풀사이즈 상자에는 26개의 [1]모듈이 들어갑니다.각 모듈은 최대 70W까지 소산되어 총 1750W의 상자형 열 부하를 제공할 수 있습니다.모듈에는 ECL 인터페이스용 -5.2V 전원, ECL 종단용 -2V 전원, TTL 또는 CMOS 로직용 +5V 전원이 필요합니다.FASTBUS 표준에는 백플레인에 +15V 및 -15V 핀도 있습니다.대부분의 모듈은 +/- 15V(또는 모두)를 매우 적게 사용하기 때문에 보통 매우 작은 전원으로 공급됩니다.모듈이 레일에 대량의 전류를 흘리는 경우 15V의 대용량 전원장치를 사용해야 합니다.일반적으로 Crates에는 전용 200A 또는 300A 스위치 모드 전원 장치가 있어 백플레인 커넥터의 여러 핀을 통해 모듈에 전류를 공급합니다.대규모 설치에는 보통 여러 개의 랙이 있으며, 각 랙에는 3개의 상자가 있습니다.냉각 및 공기 취급은 고전류 배전의 안전한 설계와 마찬가지로 중요한 문제입니다.

물리적인 설명

FASTBUS 상자는 다른 유형의 전자 제품 상자보다 훨씬 더 높습니다.FASTBUS 상자용 전원 장치는 일반적으로 상자 자체에 통합되어 있지 않고 상자 아래에 설치되어 있어 수직 랙 공간을 더 많이 차지합니다.

역사

FASTBUS는 데이터 수집 시스템에서 CAMAC를 대체하는 것으로 생각되었습니다.CAMAC의 제한은 느린 버스 속도, 제한된 버스 폭, 단일 버스 컨트롤러 및 다루기 어려운 상자 간 통신(CAMAC 분기 고속도로)이었습니다.FASTBUS는 보다 빠른 버스 로직(ECL), 비동기 버스 프로토콜 및 정교한 멀티 세그먼트 설계를 사용하여 이러한 모든 영역에서 개선을 추구했습니다.그 당시에는 각 비트의 로직이 이미 전자제품이 허용하는 한 빠르기 때문에 고속을 얻는 방법은 넓은 병렬 버스인 것이 분명해 보였다.이후 SATA와 같은 고속 직렬 프로토콜로 발전하면서 FASTBUS 직렬 세그먼트와 같은 설계는 기술적 막다른 골목으로 남게 되었습니다.

IEEE 표준은 1984년 5월에 승인되었습니다.

FASTBUS는 1980년대 많은 고에너지 물리학 실험에 사용되었으며, 주로 표준 개발에 관여하는 실험실에서 사용되었다.여기에는 CERN, SLAC, Fermilab, Brookhaven National Laboratory 및 TRIUMF가 포함됩니다.

FASTBUS는 현재 소규모 시스템에서는 VMEbus로, 대규모 시스템에서는 커스텀 설계(채널당 비용 절감)로 대체되었습니다.

케이블 세그먼트의 송신기 칩을 안정적으로 제조하는 문제와 와이드 패럴렐버스의 케이블 처리 문제가 케이블 세그먼트의 사용률 저하의 원인이 되었습니다.시스템 인터커넥트모듈도 복잡하고 비용이 많이 들어 케이블세그먼트를 사용할 수 없었습니다.이러한 문제들은 저렴한 프로토콜 칩의 늦은 개발과 함께 FASTBUS 멀티 세그먼트 아키텍처의 모든 가능성을 표현하는 데 방해가 되었습니다.

표준

FASTBUS는 IEEE 표준 960-1986 "IEE 표준 FASTBUS 모듈러 고속 데이터 수집 및 제어 시스템"에 설명되어 있습니다.

IEEE 표준의 기초가 되는 시스템(US Department of Energy Report DOE/ER-0189)은 미국 에너지부의 NIM 위원회가 개발했습니다.유럽 실험실 ESONE 위원회와 유럽 및 캐나다의 다른 실험실 대표들도 표준에 기여하였다.

레퍼런스

  1. ^ a b "AN INTRODUCTION TO FASTBUS". FNAL. Archived from the original on 23 September 2013. Retrieved 21 September 2013.