PŘEHLED PROJEKTU
Projekt vývoje carrier boardu pro embedded počítač, jež tvoří součást systému pro vojenské, letecké a vesmírné aplikace pro nejmenovaného zákazníka ze západní Evropy, který je dodavatelem elektronických zařízení vojenské i civilní strategické infrastruktury. Z tohoto důvodu musela být veškerá elektronika navržena tak, aby byla schopná čelit náročným podmínkám, zejména extrémním teplotám, vibracím a řadě dalších technických výzev. Cílem bylo navrhnout carrier board, který by plně podporoval veškerou dostupnou kapacitu zvoleného extrémně výkonného počítačového modulu a zároveň mechanicky pasoval do již existujícího zákaznického šasi. Naše řešení bylo navrženo tak, aby splnilo všechny specifické požadavky této náročné aplikace a zajistilo vynikající stabilní výkon, stabilitu a dlouhodobou spolehlivost.
VÝZVY A POŽADAVKY
- Výpočetní výkon: carrier board musel plně podporoval extrémní výpočetní výkon zvoleného embedded modulu – jak napájením, tak i možností odvodu ztrátového tepla.
- Konektivita: poskytnout širokou nabídku ethernetových portů, včetně gigabitových a 10GBase-KR portů, pro zajištění vysokorychlostní síťové komunikace.
- Chlazení a stabilita: zajistit efektivní chlazení, které udrží stabilní výkon i při vysokém zatížení.
- Minimalizace footprintu: navrhnout velmi kompaktní desku pro snadnou integraci do existujícího šasi.
- Kompatibilita: Umožnit bezproblémovou integraci s vysoce výkonnými servery a zajistit co největší flexibilitu ve volbě modulu.
NAŠE ŘEŠENÍ
Carrier board byl navržen tak, aby splnil všechny specifické požadavky serverových aplikací s vysokými nároky na výkon a konektivitu.
Nejdůležitějšími vlastnosti finálního produktu jsou:
- Podpora pro COMe Type 7 modul – Carrier board byl navržen pro použití s moduly s vysokým výpočetním výkonem, což zajišťuje vysokou efektivitu.
- 10ms Power Drop-out Buffer – Tato technologie zajišťuje okamžitou zálohu napájení při výpadku až 10 milisekund, to udržuje systém stabilní i při krátkodobých výpadcích a minimalizuje riziko ztráty dat.
- 1x GbE z COMe modulu – Gigabitové ethernetové připojení pro základní síťovou komunikaci.
- 4x GbE (PCIe-based) – Čtyři gigabitové ethernetové porty pro rozšířenou konektivitu, což je klíčové pro servery, které potřebují více síťových rozhraní.
- 2x 10GBase-KR porty – Vysokorychlostní ethernetové porty pro přenos dat v reálném čase, ideální pro náročné aplikace, jako streamování dat a analýzu velkých objemů informací.
- 2x USB 3.0 porty – Pro připojení moderních periferií s vysokým přenosovým výkonem.
- 1x RS232 port – Pro sériovou komunikaci, která je užitečná pro provozní diagnostiku a zpětnou kompatibilitu i se staršími zařízeními.
Krom toho navržený carrier board nabízí také:
- Maximální výška stacku < 40 mm – Kompaktní formát pro snadnou integraci do serverových racků a šasi, což šetří prostor, aniž by došlo ke kompromisům na výkonu.
- Optimální rozměry pro kompatibilitu se stávajícím šasi zákazníka – Finální rozměry byly pečlivě navrženy a schváleny, což umožnilo bezproblémovou integraci do stávajících systémů.
- Výřez pro chlazení COMe SODIMM pamětí – Chlazení bylo navrženo tak, aby udržovalo stabilní teplotní podmínky pro vysoký výpočetní výkon, což je nezbytné pro efektivní provoz zařízení při dlouhodobém zatížení.
VÝSLEDKY
Výsledný produkt musel projít náročnými testy, které ověřily jeho odolnost a spolehlivost v extrémních podmínkách.
Testování zahrnovalo:
- Testy nárazů a vibrací dle standardů DEF STAN 00-35 a MIL-STD-810, které ověřily stabilitu zařízení i při intenzivních vibracích a nárazech.
- Testy teplotního rozsahu v rozmezí -40 °C až +85 °C, což otestovalo provoz v širokém teplotním spektru a demonstruje dlouhodobou stabilitu i v náročných prostředích.
Produkt ve všech výše uvedených testech plně obstál a vyhověl tak všem zákaznickým požadavkům na výkon, konektivitu i odolnost. Výsledkem tak bylo nákladově efektivní a stabilnímu řešení pro dlouhodobý provoz v náročných serverových aplikacích.
SHRNUTÍ
Projekt vývoje carrier boardu přinesl vysoce výkonné a flexibilní řešení pro serverové embedded aplikace. Výsledný produkt je plně kompatibilní s moderními embedded moduly a nabízí širokou škálu ethernetových portů pro vysokorychlostní přenos dat. Optimalizovaný design, zaměření na vysoký výpočetní výkon a stabilitu a splnění všech regulativních požadavků vedly k vytvoření nákladově efektivního a spolehlivého řešení pro dlouhodobý provoz i v náročných serverových prostředích. Výsledný produkt obstál ve všech náročných výkonnostních o klimatických testech a zákazník ho mohl úspěšně nasadit do provozu.
