vpx

Posted 2020-11-01 [e-mail]

VPX

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VPX总线是VITA(VME International Trade Association, VME国际贸易协会)组织于2007年在其VME总线基础上提出的新一代高速串行总线标准。VPX总线的基本规范、机械结构和总线信号等具体内容均在ANSI/VITA46系列技术规范中定义。

 

中文名

VPX

总    线

VITA

来    源

2VME总线

技术

高速串行总线技术

目录

1. 1 概述
2. 2 总线结构
3. 3 高速连接器
4. 4 电源与散热

概述

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VPX总线来源于VME总线，而VME总线诞生于30年前，结合了Motorola公司Versa总线电气标准和欧式卡机械封装标准，是一种开放式架构，在工业控制、信号处理和国防领域中得到了广泛应用。

但VME总线毕竟是30年前的技术，随着业界对总线技术传输带宽要求不断提高，VME总线渐渐显露弊端。为此，VITA也先后推出VME64、VME64x、VME320等升级版本，遗憾的是，市场反应并不太理想。直到VPX总线出现，才彻底扭转了这个局面。

总线结构

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VPX总线采用高速串行总线技术替代了VME总线的并行总线技术。VPX总线引入了目前最新串行总线技术，例如：RapidIO、PCI-Express和万兆以太网等，支持更高的背板带宽。VPX核心交换可以提供32对差分对，每对差分对理论上可以提供10Gbps的数据交换能力，一个VPX模块理论上最高可以提供8GByte/s的数据交换能力。

VPX总线还采用交换式结构替代VME的主控式结构。交换式结构使得系统整体性能不在受主控板的限制，提高了系统的整体性能。同时，在交换式结构下，处理器可以在任意的时间发送数据，而不需要等待总线后才发起传输，特别适合多处理器系统。

高速连接器

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MultiGig RT2连接器

VME总线与VPX最重要的一个不同就是VPX总线采用了Tyco公司开发的新一代7排MultiGig RT2连接器。MultiGig RT2连接器性能优异，不仅特性阻抗可控，插入损耗低，而且在传输速率高达6.25Gbps时，串扰仍小于3%。MultiGig RT2连接器连接紧密而坚固，可以在军事和航空航天等恶劣环境中应用。

VPX标准在结构上仍然使用欧卡3U和6U尺寸。6U VPX板卡上定义1个8列7行RT2连接器P0和6个16列7行RT2连接器P1~P6。其中，P0为公用连接器，提供了维护管理总线、测试总线和电源信号；P1提供了32对差分对信号和8个单端信号；P1~P6为用户自定义，既可以定义为差分信号，也可以定义为单端信号。3U VPX板卡只有6U VPX板卡中P0至P2三个连接器。

电源与散热

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VPX总线提升了电源供电能力，5V最高可提供115W功率，12V提供384W，48V提供768W。在VME总线的一个插槽内，使用5V电源只能提供最大90W的功率，而VPX总线仅5V电源就能提供115W功率，12V和48V电源更能提供384W和768W的功率。如此大功率的电源供给，使得VPX子卡可以集成更多的模块，也使得VPX总线架构的散热问题更加严重。因此，VPX总线提供了空气散热、金属传导散热和液体散热共三种散热方式，很好的解决了VPX的散热问题。

随后的时间里，VITA组织又对VPX标准做了一些升级，比较重要的有两个：一是VITA48，即VPX-REDI，主要是对散热和结构加固等方面做了新的定义，以满足军事和航空航天领域严酷的应用环境；二是VITA65，即OpenVPX，主要解决了不同厂商对P2至P6定义不同而不兼容的问题，其在VPX规范基础上重新定义了系统兼容框架，是一个系统级标准。VPX总线也因上述优点和不断的更新升级，成为最具有发展潜力的总线技术。