CompactPCI Serial es un estándar industrial para sistemas informáticos modulares. Se basa en el estándar PICMG 2.0 CompactPCI [1] , que utiliza el bus PCI paralelo para la comunicación entre los componentes de la tarjeta de un sistema. Por el contrario, CompactPCI Serial utiliza únicamente conexiones seriales punto a punto . CompactPCI Serial fue adoptado oficialmente por el PCI Industrial Computer Manufacturers Group PICMG como PICMG CPCI-S.0 CompactPCI Serial en marzo de 2011. Su concepto mecánico se basa en los estándares probados de IEEE 1101-1-1998 [2] e IEEE 1101-10-1996 [3] (tecnología de 19"). CompactPCI Serial incluye diferentes conectores que permiten velocidades de datos muy altas. El nuevo estándar tecnológico que sucede al CompactPCI paralelo comprende otra especificación llamada PICMG 2.30 CompactPCI PlusIO. Es por eso que CompactPCI Serial y CompactPCI PlusIO en su conjunto también se denominaron CompactPCI Plus . El primer título de trabajo de CompactPCI Serial de PICMG fue CPLUS.0. (Ver también #Compatibilidad y migración). Las placas base y chasis CompactPCI Serial son desarrollados por las empresas Schroff, Elmа y Pixus Technologies, mientras que la electrónica a nivel de placa CompactPCI Serial es desarrollada por MEN. Mikro Elektronik, Fastwel, EKF, Emerson Embedded Computing, ADLINK y Kontron .
Las conexiones seriales rápidas punto a punto se han convertido en la tecnología de vanguardia y están reemplazando gradualmente a la arquitectura de bus clásica en las computadoras. El estándar CompactPCI tal como está ahora no ofrece una solución estandarizada para el tipo de conectividad serial modular que se requiere para el futuro. Por eso se definió CompactPCI Serial como el nuevo estándar del futuro. Introduce una topología serial al tiempo que mantiene los conceptos básicos probados de CompactPCI. [4]
Gracias a la arquitectura moderna de los chipsets, la estructura de los ordenadores está cambiando lentamente desde interconexiones basadas en bus entre controladores de interfaz a una topología en estrella formada por conexiones seriales punto a punto. CompactPCI Serial incorpora esta arquitectura en estrella: una ranura del sistema puede controlar hasta ocho ranuras para periféricos. Dos de estas conexiones pueden ser PCI Express x8 fat pipes. Al mismo tiempo, CompactPCI Serial no necesita puentes, redes conmutadas ni placas base especiales. La conexión en estrella por defecto incluye PCI Express, SATA/SAS y USB.
CompactPCI Serial puede conectar un total de nueve tarjetas en un sistema (una ranura de sistema, ocho periféricos) a través de una red Ethernet en malla que admite el estándar IEEE 802.3 Ethernet. De esta manera, la nueva especificación está optimizada para multiprocesamiento simétrico y topologías de sistemas redundantes.
La ranura del sistema PICMG CPCI-S.0 admite las siguientes interfaces en los conectores de la placa posterior:
La ranura periférica PICMG CPCI-S.0 admite las siguientes interfaces en los conectores de la placa posterior:
PICMG CPCI-S.0 define una única fuente de alimentación de 12 V tanto para las ranuras del sistema como para las ranuras periféricas.
El subcomité PICMG que está redactando el estándar ha propuesto un nuevo tipo de conector de placa base más denso con un paso de 2 mm x 1,4 mm que admite velocidades de transferencia más altas de hasta 12 Gbit/s sin necesidad de puentes o conmutadores. Ofrece hasta 184 pares de pines en una placa 3U. Una diferencia importante en comparación con CompactPCI es que con CompactPCI Serial el conector enchufable está en la placa, mientras que el receptáculo está en la placa base. Este enfoque pretende hacer que el estándar sea más robusto al evitar pines torcidos en la placa base: si un pin falla, solo se debe cambiar la placa enchufable. La ranura del sistema de CompactPCI Serial tiene seis conectores: P1 a P6. En las placas periféricas, solo P1 es obligatorio, mientras que P2 a P6 son opcionales.
Una ranura periférica CompactPCI Serial sólo tiene un pequeño conector con 6 filas de contactos para alimentación y señales. El resto de una Eurocard simple de 3U está libre para E/S definidas por el usuario y ofrece un total de 128 pares de contactos diferenciales o 384 contactos. Esto es significativamente más que en CompactPCI de 32 bits. Las Eurocards dobles de 6U proporcionan toda la sección superior de la placa para E/S definidas por el usuario, al igual que las placas CompactPCI PICMG 2.0 de este tamaño. Una ventaja de la nueva arquitectura es que las placas de E/S delanteras y traseras se insertan directamente una en otra. A diferencia de CompactPCI, aquí no se necesita un plano medio ni un conector de transferencia, lo que reduce los costos y aumenta la flexibilidad del sistema.
La especificación mecánica de PICMG CPCI-S.0 CompactPCI Serial es 100% compatible con PICMG 2.0 CompactPCI, excepto por sus nuevos conectores de placa base. Dado que los dos estándares tienen una topología diferente, no hay una "compatibilidad de bus" directa. Por este motivo, PICMG también ha creado una extensión para CompactPCI: PICMG 2.30 CompactPCI PlusIO . Este estándar está pensado como una ruta de migración de CompactPCI a CompactPCI Serial. Es 100% compatible con CompactPCI, pero incluye una definición fija de interfaces de E/S seriales rápidas en su conector J2 de placa base. Además, tiene un nuevo conector J2 que es compatible pero admite velocidades de datos más altas en comparación con CompactPCI. Las placas base híbridas admiten varias tarjetas de los tres estándares diferentes PICMG 2.0, 2.30 y CPCI-S.0. [5] [6]
En agosto de 2017, PICMG ratificó la especificación CompactPCI Serial Space CPCI-S.1 R1.0, que proporciona una implementación altamente robusta de CompactPCI Serial. Se utiliza en satélites como controlador de carga útil, así como en sistemas de control terrestres.