技術情報

当社で取り扱っている各種ボード製品に関連する技術情報ライブラリです。

バス規格

業界標準の各種バス規格・ボード規格を解説

PCI Express

PCI Expressロゴ
M2i.30x2-exp PCIeボード
  • 高速シリアル通信を採用したコンピュータ向け拡張カードの規格
  • ソフトウェアで PCI との高い互換性あり。シリアル通信線(レーン)を複数本束ねること(x4, x8, x16など)により、より高い伝送レートを得ることができる
  • PCI Express 1.0 (Gen1) では1レーンあたりの転送レートは 2Gbps 、2.0 (Gen2) では 4Gbps、3.0 (Gen3)では 8Gbps
  • PCI Express 4.0 (Gen4) では 16GT/s の転送レートとなり、3.0の2倍となる

⇒ PCI Expressボードの例

PCI-X

PXI-Eロゴ
Amazon PCI-Xボード
  • PCI をベースに、64bit 化、高クロック化(最高 133MHz)に拡張した規格
  • PCI と上位互換性あり
  • 信号の高速化だけでなく、転送効率の向上もされている
  • 高速化された PCI-X 2.0でダブルデータレート及びクアッドデータレートにより266MHz、533MHzを実現

CompactPCI

CompactPCIロゴ
MC.45x2 CompactPCIボード
  • 産業用向けに機械的な堅牢さが求められるアプリケーションのために作られたPCI規格
  • PCI と互換信号を使用することで電気的な部分で汎用性を高めつつ、ホットスワップにも対応
  • ボードの幅は 6U と 3U が規定されており、システムの小型化にも対応
  • CompactPCI を拡張した規格として、PXI 、CompactPCI Express、PXI Express がある

PXI Express

PXIeロゴ
M4x.2212ボード
  • 1997年にNational Instrumentsによって導入されたモジュラー式計測プラットフォーム「PCI eXtensions for Instrumentation(PXI)」にPCI Expressを適合させバスを高速化したもの
  • データレートは最大6GB/sだが、2015年に拡張され現在は24GB/sを実現している
  • National Instruments社や、ADLINK社、Keysight社など測定器プラットフォームのメーカーが採用している
  • サイズは6Uと3Uを規定しているが、現在は3Uが主流となっている
  • PXI Systems Allianceという業界コンソーシアムにより運営されている

PMC

PMCロゴ
PMC-FPGA05 PMCボード
  • PCI Mezzanine Cardの略称で、IEEE P1386.1 で規格化された小型ボードの規格
  • はがきの 2/3 ほどの大きさのボードで、一般にベースボードに搭載して A/D 、D/A などのI/O 機能を提供する
  • ベースボードとのインタフェースは PCI 、PCI-X と汎用 I/F がサポートされており、FPGA 等を搭載してプリプロセス機能を持たせることも可能

⇒ PMCボードの例

XMC

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AD3000 XMCボード
  • VITA 42の規格で、PMCに高速シリアル通信の為の信号(コネクタ)を追加した規格
  • サイズは PMC と共通で、ベースボードとの間に PCI Express や Serial RapidIO のためのポートを追加することで、高速に多量のデータが扱える
  • コンダクションクール仕様にも対応

⇒ XMCボードの例

VME

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Model4290 VMEボード
  • 1980 年代に開発され、現在でも航空・宇宙・防衛分野で使用されているANSI/IEEEの組込みボード規格
  • 現在では上位互換で転送速度 80MB/s の VME64 という規格が主流
  • 後に規格化された2eSST(Dual edge, Source Synchronous data Transfer)プロトコルにより最大320MB/s のデータ転送が可能となった
  • 耐環境仕様の製品も充実

⇒ VMEボードの例

VXS

VXSロゴ
PM6000 VXSボード
  • VME ボードの P0 コネクタ位置に高速シリアル通信のコネクタを追加することで、VME バスとの高い親和性と高い転送速度を両立させた規格
  • 高速シリアルは4レーン×2チャネル用意され、1対1のボード間、またはスイッチボードを経由してさらに多くのボード間での通信が可能
  • PCI Express、Serial RapidIO, InfiniBandなどの高速シリアル通信でバックプレーンを経由してボード間のデータ転送が可能

VPX/VPX-REDI

VPXロゴ
FPE650 VPXボード
  • VME とそれに関連する規格を策定している VITA による、最新の組込みボード規格
  • VME や VXS とのコネクタの互換性を廃する代わりに、VXS で使用されている MultiGig コネクタを7個並べることで、最大で160レーン分の高速シリアル通信路を提供
  • 信号レベルで VME64 をサポートしており、ハイブリッドバックプレーンを使用することでVME、VXS との混在も可能
  • VPX-REDI(Ruggedized Enhanced Design Implementation)では、特に冷却関連の物理仕様が定められ、強制空冷、コンダクションクーリング、リキッドクーリングなどがある
  • OpenVPXというシステムレベルの規格により相互運用性を高めている

AdvancedTCA(ATCA)

ATCAロゴ
BSW-201 ATCAボード
  • Advanced Telecomunications Computing Architectureの略称、PICMGの規格で主に通信業界向けの規格
  • 高速通信に対応し、管理機能や高可用性を重視
  • 各カードには高速シリアル通信のコネクタと管理インタフェースが接続され、またカードあたりの供給電力も他の規格より大きい
  • システムとしても2重化が考慮された構成

⇒ ATCAボードの例

AdvancedMC(AMC)

AdvancedMCロゴ
MTI-203 AdvancedMCボード
  • Advanced Mezzanine Cardの略称で、主に AdvancedTCA 向けメザニンカードの規格
  • 現在は μTCA でも利用可能となっている
  • ホットスワップ機能にも対応
  • AdvancedTCA と同じく管理インタフェースを備えている

⇒ AdvancedMCボードの例

MicroTCA(MTCA)

μTCAロゴ
MTI-203 μTCAボード
  • Micro Telecommunications Computing Architectureの略称で、高機能化した AMC ボードを直接使用して、コンパクトな機器を実現するための規格
  • Cube と呼ばれる構成もある
  • 信頼性、高可用性や管理のしやすさは、AMC ボードと同等

FMC

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ADC510 FMCボード
  • FPGA Mezzanine Cardの略称で、VITA 57.1として規格化されたFPGA用のメザニンカード規格
  • PMC/XMCはI/O とプロセッシング機能が載ることが多いが、FMC ではベースボードに対して A/D 、D/A 等の I/O 機能のみを提供する構成
  • 高速化、多機能化の進む FPGA にほぼ直結し、より高度な信号処理と構成の柔軟さを目指した規格

⇒ FMCモジュールラインナップ

FMC+

FMC+ロゴ
FMC134 FMC+ボード
  • FMCを拡張した規格で、VITA 57.4として規格化されたFPGAメザニンカード規格
  • マルチギガビットインターフェースの数を32本に増やし、データレートを28Gbpsに高速化
  • FMCよりも大きなコネクタで、560ピンのHigh Serial Pin Connector (HSPC) を採用
  • FMC+のベースボードはFMCカードを搭載可能であり、下位互換となっている

COM Express

COM Expressロゴ
XPedite8150ボード
  • PICMG(PCI Industrial Computer Manufactures Group)によるコンピュータモジュールの標準規格
  • モジュールのサイズは、Mini(55x84mm)/Compact(95x95mm)/Basic(95x125mm)/Extended(110x155mm)の4種類が規定されている
  • 最も一般的に使用されているCOM Expressのピンアウトは、Type 6/Type 7/Type 10の3種類
  • Type 1から5はレガシーとなっており、現在新規設計の製品では使用されていない
  • 小型で軽量のため、無人偵察機やドローンなどに搭載することが可能
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