מאת: אברהם סיני, אבדור
מבוא
בסדרת כתבות נבצע סקירה של מספר פלטפורמות מחשוב לשוק ההיי-טק: שוק התקשורת, השוק הרפואי, השוק הצבאי ועוד.
חברת Advantech היא המובילה בעולם המחשוב התעשייתי ופועלת בשיתוף פעולה הדוק עם החברות המובילות בעולם הטכנולוגי: Intel ,Texas Instruments ועוד.
Advantech מספקת מגוון רחב של פתרונות טכנולוגיים המוצעים ב- Form Factors סטנדרטיים ועל פי דרישות ספציפיות של הלקוחות:
DSP Processing Platforms
RISC Computing Platforms
Embedded Single Board Computers
Server-grade IPC
Industrial Computer Chassis
COM-Express
PC-104 Modules
Industrial Motherboard
Medical Computing Platforms
Industrial Video Network Solutions
חברת אבדור-חלת בע”מ, כנציגה של Advantech, ממוקמת בראשל”צ ומשרתת את לקוחותיה במתן מגוון פתרונות טכנולוגיים ושירותי ייצור ולוגיסטיקה, מהשלב הראשוני של הגדרה וגיבוש הפיתרון הטכנולוגי ועד לייצור השוטף.
כתבה ראשונה – ATCA תקן ATCA הנו המאמץ לתקינה הגדול ביותר של ארגון התקנים – PICMGPCI Industrial Computer Manufacturers Group. יותר מ – 100 חברות משתתפות בהגדרתו של התקן. מפרטי .3, המגדירים את התקן, אושרו לראשונה על ידי ארגון PICMG בדצמבר 2002 ומאז הם ממשיכים להתעדכן. תקן ATCA התמקד בראשיתו בעיקר עבור דרישות הדור הבא של ספקי ציוד תקשורת וטלקום (ומכאן שמו – Advanced Telecommunications Computing Architecture) אלא שלאחרונה תופס התקן מקום ביישומים רבים נוספים כמו: ספקי האינטרנט, ספקי תשתיות הכבלים והוידיאו, אולמות השרתים “בענן” ואף דרישה ל”מחשבי על” מוקשחים בתעשיות הצבאיות וה – Aero. מה גרם לתקן זה להיות פופולארי ומוצלח כל כך ? סדרת מפרטים המאפשרת בתוכה ליישם את חזית הטכנולוגיה עם מעבדים בעלי ביצועים גבוהים ביותר, מהירות גבוהה ביותר של קישוריות Ethernet, וזאת תוך שמירה על מהימנות משופרת, זמינות ושמישות (RAS) במחיר סביר.
ATCA: מענה לדרישה הולכת וגדלה עבור רשתות רחבות פס
עולם התקשורת עבר שינויים חדים. השינוי הראשון בתקשורת הנייחת, בעוד שעד לא מכבר תשתיות הטלפון יועדו להעברת שיחות טלפון בלבד ועבדו בצורה אנלוגית או לחילופין דיגיטלית ספרתית מסונכרנת (ISDN למשל) ומטרתם הייתה להעביר קול מונחה חיוג, הרי שבמעבר ל- NGN ולתשתיות הכבלים, מעבירים את המידע ב-“חבילות” ובנוסף לקול גם נתונים ווידאו.
השינוי השני התחולל בעולם התקשורת הניידת. מהפכת הדור השלישי (והרביעי) ביחד עם הצריכה המהירה של I-Phones” , I-Pod ו – I-Pad” ושאר ההתקנים האישיים החכמים המאפשרים קישוריות אלחוטית בכל מקום ובכל זמן אל עבר “ענן” האינטרנט והעברת מידע , וידאו וקול.
שני שינויים אלו דורשים ציוד תקשורת ומחשוב אמין היכול להתמודד עם רוחב פס הולך וגדל – מכאן נובע המרוץ של יצרניות הציוד להספקת מערכת ATCA שיתמכו בקצבים של Gb/s לפורט בודד.
למה רק Gb/s לפורט? מכיוון שזו נקודת הקצה בטכנולוגיה כרגע מצד יצרני הסיליקון והתמסורת הרלוונטיים ולמעשה כרגע רק בודדים הצליחו לממש אותה בהצלחה. כמובילה בתחום זה, Advantech יצאה ראשונה לשוק עם פתרון הולם, ברמת הכרטיס והמערכת.
מחד ראינו את הצורך בהקמה ובחידוש תשתיות של 40 גיגה, אולם חברות הטלקום ונותני השירותים לא בהכרח מרוויחים בצורה ליניארית מהגדלת רוחב הפס. נפח השירותים בחינם המועברים ברשתות הולך וגדל (Skype, Viber etc) ותעריפי השירות הגיעו למיצוי. לכן החברות מחפשות פתרון חסכוני בכסף, חסכוני במקום וחסכוני בצריכת אנרגיה.
ATCA-7410 – Network Processor Blades
זהו כרטיס מעבד הקולט תעבורה של Gb/s לפורט. הכרטיס מבוסס על 2 מעבדי תקשורת של NetLogic מדגם XLP832 בעל 8 ליבות (64 וירטואליות) MIPS בכל מעבד. ובנוסף על הכרטיס מתג של Broadcom-Trident. כל מעבד מסוגל לקבל ולעבד
Gb/s גיגה ביט לשנייה, כך שהכרטיס מסוגל לעבד עד Gb/s. מערכת של U יכולה לעבד היום עד Gb/s. הבחירה של Advantech בשילוב של Netlogic ביחד עם Broadcom הביאו לכך שכרטיס זה הוא הראשון מסוגו בעולם. כל שילוב אחר בין יצרני מעבדי תקשורת מסוג MIPs לבין יצרני רכיבי המתג יופיעו בשוק רק כחצי שנה מאוחר יותר. יתרון נוסף של הכרטיס שהינו מסוגל להוות גם Hub-Blade במערכות של U ומטה ובכך לחסוך בכסף לארכיטקטים של המערכות.
מדוע להשתמש בכרטיס שכזה?
ראשית, Time To Market. שנית, ביצועים. שלישית היכולות החדשות הטמונות הן במעבדי ה- XLP והן Trident. הטכנולוגיה החדשה נותנת פתרונות ממשיים של “Lookup-Table” ו- “Traffic-Filtering” שמהווים היום צוואר בקבוק. שימוש נכון ב-MultiCore בעזרת מנועים מובנים של המעבד, שלא היו קיימים עד היום, כמו ה- “Network Accelerators” עושים את ההבדל.
MIC-5332/MIC-5333 – Intel® Sandy Bridge Blade with Cave Creek
Advantech הייתה הראשונה לצאת לשוק עם כרטיס ATCA מבוסס
®Nehalim/Westmere INTEL וזכתה לשם עולמי בזכות זאת. Advantech מתכוונת לשחזר את ההצלחה גם עם הדור הבא של מעבדי אינטל Sandy-Bridge EP מרגע שיוכרזו רשמית בעולם ה- High-End. לגרסת להבי (Blades) מעבדי אינטל תוצרת אדוונטק מספר תצורות המאפשרות גמישות רבה ללקוחות בבחירת הכרטיס ובמעברים שונים בינם. תצורה ראשונה הינה כרטיס בעל מעבד אחד, תצורה שניה – כרטיס בעל שני מעבדים. בעוד הכרטיס בעל 2 המעבדים ועד 16 ליבות נותן את הביצועים הגבוהים ביותר, מאפשר הכרטיס עם מעבד בודד, להוסיף כרטיס AMC. כרטיס AMC יכול להוסיף תכונות יחודיות למערכת: כניסות רשת נוספות בחזית, הוספת אחסון, הצפנה, מאיצי תנועה, כרטיסים תומכי תקשורת מסורתית כמו TDM /ATM.
יתרון נוסף של להבי אדוונטק הוא כרטיסי FMC – Fabric Mazzanine Cards. אלו כרטיסים בגודל זעיר וזול. ניתן להוסיף עד 2 FMM ללהב. כרטיסים אלו מתממשקים ל- PCIe x16 של כל מעבד מצד אחד ויכולים להתממשק עם FI מצד שני. לדוגמה ניתן יהיה להוסיף את רכיב התקשורת של אינטל “Cave-Creek” (במקום או בנוסף לקיימים ב- RTM), או להוסיף עוד
NICs Fabric וזאת על מנת לעבוד בטופולוגייה של Dual – Dual Star, או להוסיף רכיבי FPGA או גרפיקה (GPU) גם בכרטיסים עם 2 המעבדים. למעשה זהו תקן פתוח, שנכתב ע”י אדוונטק, שיאפשר ללקוח לתכנן או לרכוש מוצר המתאים לו ביותר בשטח המיועד שעל “כרטיס המדף”. חברות העושות שימוש ב- Network Appliance והן ב- ATCA יוכלו להשתמש באותו FMM עבור שתי הפלטפורמות.
DSPA-8901E – 20 X TI Shannon DSP Blade
ה- DSP תמיד שימש את תעשיית הטלקום בכל מה שנוגע לדחיסה ועיבוד קול שעבר ברשת הטלפוניה. אולם, היום נדרשות אותם פעולות גם לוידאו ועיבודי אותות ותמונה. אדוונטק יצאה עם כרטיס מבוסס Shannon של “טקסס אינסטרומנטס”. הכרטים כולל 20 רכיבי DSP TMS320FCI678 בעלי 8 ליבות כל אחד מה שמוביל ל- 160 ליבות לכרטיס! ה-DSP מסודרים בחוות של 4. כל DSP בעל גישה לזיכרון ישיר מסוג DDR3 כאשר כל שני DSP מחוברים בלינק של MCM ו- PCIex16 ו- כל ארבעה Shannon מחוברים ביניהם ב- Serial Rapid I/O וגם ב- 10Gb/s Ethernet כל רביעייה שכזאת מחוברת למתג הרלוונטי לפי הפרוטוקול אותו בחר להשתמש הלקוח. ניתן להזמין את הכרטיס לא מאוכלס במלואו ומאוכלס בכפולות של 4.
במקביל לכרטיס זה, יוצאת אדוונטק, בסדרת כרטיסים נוספת של AMC עם 8 שנונים וכרטיסים בפורמט PCIex16 בחצי אורך וחצי גובה עם 4 שנונים ובפורמט ארוך ורחב עם 8 שנונים.
מי עוד זקוק לכרטיס כזה? תעשיות הוידאו קונפרנס, עיבודי תמונה בזמן אמת לדוגמה מכונות זיהוי פגמים בתהליכי ייצור. תעשייה בטחונית – בחישובים בליסטיים ובאקדמייה שם נדרשים חישובים מדוייקים בעזרת נקודה צפה FLOATING POINT. במקביל עובדת אדוונטק בימים אלו על פתרונות זהים מבוססי Netra לעשיית ה- Surveillance.
אינטגרציה של מערכת
אתגר נוסף הוא לבצע אינטגרציה לכל המרכיבים ולוודא שהכל “מנגן” כראוי כמערכת שלמה – אתגר זה כלל לא פשוט. אע”פ שהכל מתוכנן ועובד לפי המפרט, הרי ששינויים של BIOS Firmware , פקודות OEM ייחודיות של IPMI ו- SNMP, קבצי קונפיגורציה של המתג והבקר וניהול הסל הינם דרישות טבעיות ויחודיות אצל כל לקוח ולקוח ודורשים סנכרון וידע. שינויים אלו באו על מנת לתת אופטימיזציה למערכת לפי ישומו הספציפי של הלקוח.
כל מערכת שונה מקודמתה ודורשת בדיקות עומס, סימולצייה טרמית ובדיקות קדם תקינה CE/FCC/UL וכו’. כמו כן מערכות טלקום דורשות בדיקות של PRE-NEBS המבטיחות מעבר חלק ומהיר של המערכת בתהליך התקינה של NEBS.
תהליך של בדיקות מערכת סטנדרטיות טרם שליחתם ללקוח הסופי כוללות ביצוע דיאגנוסטיקה לתקינות כל התוכנה והקושחה, פעולות של Burn-In הרצה בתנור בטמפרטורה גבוהה, הזרקת תעבורה בקצבים גבוהים, התקנת אפליקצייה של הלקוח הסופי ועד שילוח ללקוח. כל אלו הינם חלק מהשירותים שאדוונטק נותנת ב- 3 יבשות: ארה”ב, טיוואן ובישראל באמצעות מרכז האינטגרציה באבדור-חלת.
ATCA בקופסה
בשיתוף פעולה עם מס’ OEMs גדולים בעולם יצרה חברת אדוונטק מוצר הקרוי “Packetarium” או “ATCA בקופסה”. לקוחות שעדיין מעוניינים להשתמש בארכיטקטורה של ATCA, כלומר מערכת מודולרית הכוללת מיתוג, כרטיסים עם מעבדי אינטל, כרטיסי Network Processors, כרטיסי DSP בתקשורתEthernet בקצבים גבוהים, אולם לא זקוקים לשליפה החמה, ולא זקוקים לספקי DC, לא זקוקים לסל מוקשח ולא זקוקים ליתירות של 1+1 עבור המתג, ועבור בקר הניהול יכולים לקבל זאת במארז 2U את מה שניתן לקבל ב- 6U ו-ATCA ב- 3U את מה שניתן לקבל בסל ATCA של . החיסכון במקום, בחשמל ובכסף הוא משמעותי בעשרות אחוזים.
תמיכה בתקנים ופלטפורמות נוספות
אף על פי ש- ATCA הנו מנוע הצמיחה העיקרי, אדוונטק נשארה מחוייבת לתקנים קודמים ונוספים. אדוונטק יצאה לאחרונה עם כרטים MIC-3395 מבוסס Sandy – Bridge בפורמט של cPCI, גם בגירסה צבאית מוקשחת. מוצר חדש נוסף הוא כרטיס AMC ,MIC-5663 מבוסס Sandy-Bridge למערכות uTCA. הכרטיסים החדשים מבטיחים שיפור בביצועים ויותר קישוריות בחזית כמו 3-5 יציאות Ethernet ויציאת HDMI. וזאת מבלי לפגוע בכל הממשקים לכיוון ה- Backplane.
כרטיס מעניין נוסף בפורמט הינו AMC AMC-4201. המבוסס על Network Processor של Freescale. לכרטיס כניסה ישירה של Gb/s בפנל הקידמי. הכרטיס תומך ב- PCIe, XAUI ,SR I/O מכיוון ה- Backplane.
קו המוצרים של אדוונטק רחב וכולל כרטיסים רבים נוספים כמו כרטיסי מרפסת לסוגיו השונים, כמו כן Advantech מובילה בתחום Network appliance ויצאה בסדרה חדשה עם מעבדי ה- Sandy-Bridge. אולם לא נוכל להקדיש מקום לכל אלו במאמר זה.
לסיכום, אדוונטק הנה ספקית פתרונות של כרטיסים בודדים, אפליינסים ומערכות גמורות וכוללות. אדוונטק נותנת שירותי איטגרציה ו- Customization ללקוח
ה- OEM. ומבצעת שיתופי פעולה עם חברות ישראליות ואחרות בקהילת ה- ATCA ע”מ להבטיח פתרון מלא, גמיש ואופטימלי ללקוח.
אברהם סיני משמש כמנהל הטכני בחברת אבדור
