Bakplan
Ett bakplan (eller "bakplanssystem") är en grupp elektriska kontakter parallellt med varandra, så att varje stift i varje koppling är kopplat till samma relativa stift för alla andra kontakter, vilket bildar en datorbuss . Den används som en stomme för att koppla ihop flera kretskort för att skapa ett komplett datorsystem . Bakplan använder vanligtvis ett tryckt kretskort , men trådlindade bakplan har också använts i minidatorer och högtillförlitliga applikationer.
Ett bakplan skiljer sig i allmänhet från ett moderkort genom avsaknaden av inbyggda bearbetnings- och lagringselement. Ett bakplan använder plug-in-kort för lagring och bearbetning.
Användande
Tidiga mikrodatorsystem som Altair 8800 använde ett bakplan för processorn och expansionskorten .
Bakplan används normalt framför kablar på grund av deras större tillförlitlighet . I ett kabelsystem måste kablarna böjas varje gång ett kort läggs till eller tas bort från systemet; denna böjning orsakar så småningom mekaniska fel. Ett bakplan lider inte av detta problem, så dess livslängd begränsas endast av dess kontakters livslängd. Till exempel DIN 41612- kontakter (används i VMEbus -systemet) tre hållbarhetsgrader byggda för att motstå (respektive) 50, 400 respektive 500 insättningar och borttagningar, eller "parningscykler". För att överföra information använder Serial Back-Plane-tekniken en överföringsmetod för lågspänningsdifferentialsignalering för att skicka information.
Dessutom finns det bussexpansionskablar som förlänger en datorbuss till ett externt bakplan, vanligtvis placerat i ett hölje, för att tillhandahålla fler eller andra platser än vad värddatorn tillhandahåller. Dessa kabelset har ett sändarkort placerat i datorn, ett expansionskort i fjärrbackplanet och en kabel mellan de två.
Aktiva kontra passiva bakplan
Bakplanen har vuxit i komplexitet från den enkla Industry Standard Architecture (ISA) (används i den ursprungliga IBM PC ) eller S-100- stilen där alla kontakter var anslutna till en gemensam buss. På grund av begränsningar som är inneboende i Peripheral Component Interconnect) för drivande slots erbjuds bakplan nu som passiva och aktiva .
Äkta passiva bakplan erbjuder inga aktiva bussdrivande kretsar. Varje önskad arbitreringslogik placeras på dotterkorten. Aktiva bakplan inkluderar chips som buffrar de olika signalerna till luckorna.
Skillnaden mellan de två är inte alltid tydlig, men kan bli en viktig fråga om ett helt system förväntas inte ha en enda punkt av fel (SPOF) . Vanlig myt kring passivt bakplan, även om det är singel, anses vanligtvis inte vara en SPOF. Aktiva bakplan är ännu mer komplicerade och har därmed en risk för felfunktion som inte är lika med noll. Men en situation som kan orsaka störningar både i fallet med aktiva och passiva bakplan är när man utför underhållsaktiviteter, dvs när man byter brädor finns det alltid en möjlighet att skada stiften/anslutningarna på bakplanet, detta kan orsaka fullständigt avbrott för systemet eftersom alla kort monterade på bakplanet bör tas bort för att fixera systemet. Därför ser vi nyare arkitekturer där system använder redundant höghastighetsanslutning för att sammankoppla moderkort punkt till punkt med No Single Point of Failure någonstans i systemet.
Bakplan kontra moderkort
När ett bakplan används med en plug-in enkelkortsdator (SBC) eller systemvärdkort (SHB), ger kombinationen samma funktionalitet som ett moderkort , vilket ger processorkraft, minne, I/O och platser för plug-in kort. Även om det finns några moderkort som erbjuder mer än 8 platser, är det den traditionella gränsen. Dessutom, allt eftersom tekniken fortskrider, kan tillgängligheten och antalet för en viss slottyp vara begränsad i termer av vad som för närvarande erbjuds av moderkortstillverkarna.
Bakplansarkitekturen är dock inte relaterad till SBC-tekniken som är ansluten till den. Det finns vissa begränsningar för vad som kan konstrueras, i det att SBC-chipset och processorn måste tillhandahålla förmågan att stödja slottyperna. Dessutom kan praktiskt taget ett obegränsat antal luckor tillhandahållas med 20, inklusive SBC-luckan, som en praktisk men inte en absolut gräns. Således kan ett PICMG-bakplan tillhandahålla vilket antal och vilken blandning som helst av ISA-, PCI-, PCI-X- och PCI-e-slots, begränsat endast av förmågan hos SBC:n att gränssnitta till och driva dessa slots. Till exempel kan en SBC med den senaste i7-processorn samverka med ett bakplan som ger upp till 19 ISA-platser för att driva äldre I/O-kort.
Mellanplan
Vissa bakplan är konstruerade med slitsar för anslutning till enheter på båda sidor och kallas mittplan. Denna förmåga att koppla in kort på vardera sidan av ett mittplan är ofta användbar i större system som huvudsakligen består av moduler som är anslutna till mittplanet.
Mellanplan används ofta i datorer, mestadels i bladservrar , där serverblad finns på ena sidan och kringutrustningen (ström, nätverk och annan I/O) och servicemoduler finns på den andra. Mellanplan är också populära i nätverks- och telekommunikationsutrustning där ena sidan av chassit accepterar systembearbetningskort och den andra sidan av chassit accepterar nätverkskort.
Ortogonala mittplan förbinder vertikala kort på ena sidan med horisontella brädor på andra sidan. Ett vanligt ortogonalt mittplan förbinder många vertikala telefonlinjekort på ena sidan, vart och ett anslutet till koppartelefonledningar, till ett horisontellt kommunikationskort på den andra sidan.
Ett "virtuellt mittplan" är ett tänkt plan mellan vertikala kort på ena sidan som direkt ansluter till horisontella brädor på andra sidan; kortfackets justeringar av korthållaren och självjusterande kontakter på korten håller korten på plats.
Vissa människor använder termen "mittplan" för att beskriva ett kort som sitter mellan och ansluter en hårddisk med hot-swap-bakplan och redundanta strömförsörjningar.
Bakplan i förvaring
Servrar har vanligtvis ett bakplan för att ansluta hot-swap-hårddiskar; Bakplansstiften går direkt in i hårddiskuttag utan kablar. De kan ha en enda kontakt för att ansluta en diskarraykontroller eller flera kontakter som kan anslutas till en eller flera kontroller på godtyckligt sätt. Bakplan finns vanligtvis i diskhöljen , diskarrayer och servrar .
Bakplan för SAS- och SATA-hårddiskar använder oftast SGPIO- protokollet som kommunikationsmedel mellan värdadaptern och bakplanet. Alternativt SCSI Enclosure Services användas. Med parallella SCSI- delsystem används SAF-TE .
Plattformar
PICMG
En enkelkortsdator som uppfyller PICMG 1.3-specifikationen och kompatibel med ett PICMG 1.3-bakplan kallas ett systemvärdkort .
I Intel Single-Board Computer-världen tillhandahåller PICMG standarder för bakplansgränssnittet: PICMG 1.0 , 1.1 och 1.2 ger ISA- och PCI-stöd, med 1.2 som lägger till PCIX-stöd. PICMG 1.3 ger PCI-Express-stöd.
Se även
Vidare läsning
- Karanassios, V.; Horlick, G. (augusti 1985). "Bakplansbussstrukturer och -system". Talanta . 32 (8): 583–599. doi : 10.1016/0039-9140(85)80155-7 . OCLC 269384772 . PMID 18963977 .
- Karanassios, V.; Horlick, G. (augusti 1985). "Smarta bakplan — I: Äpplet II". Talanta . 32 (8): 601–614. doi : 10.1016/0039-9140(85)80156-9 . OCLC 4928218486 . PMID 18963978 .
- Karanassios, V.; Horlick, G. (augusti 1985). "Smarta bakplan - II: IBM PC". Talanta . 32 (8): 615–631. doi : 10.1016/0039-9140(85)80157-0 . OCLC 269384774 . PMID 18963979 .