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VPX （ VITA 46とも呼ばれる）は、コンピュータのコンポーネントを接続するための規格セット（コンピュータバスと呼ばれる）で、防衛関連企業でよく使用されています。ANSI /VITA 46.0–2019などのANSI規格もあります。VPXは、新しい高速コネクタを介してスイッチドファブリックをサポートするVMEbusベースのシステムを提供します。2003年にVMEbus国際貿易協会（VITA）ワーキンググループによって定義され、2004年に初めて実証され、2007年にANSI規格になりました。[ 1 ]
VPXは、バス間ブリッジング技術の両側における拡張性とパフォーマンスの欠点を解消することを目的としていました。その目標は、より高速な新しいVMEバス規格と、新世代のPCIバス規格を組み込むことでした。
2003 年 3 月に設立された VMEbus 国際貿易協会 (VITA) ワーキンググループは、ADLINK、Boeing、Curtiss-Wright、Elma Electronic、GE Intelligent Platforms、Kontron、Mercury Computer Systems、Northrop Grummanなどの企業で構成され、防衛用途を念頭に置いて設計され、優れたパフォーマンスのアプリケーションとプラットフォームを可能にする強化されたモジュール標準を備えています。VPX は、 3ラック ユニットの倍数に基づくVME のEurocardフォーム ファクタを維持しました。3U は 3 ラック ユニット、6U は 6 ラック ユニットを意味します。PCIメザニン カード(PMC) および XMC メザニン (高速シリアル ファブリック インターコネクトを備えた PMC)をサポートし、VMEbus との最大限の互換性を維持しました。
新世代の組み込みシステムは、 PCI Express、RapidIO、Infiniband、10ギガビットイーサネットといった高速シリアルスイッチドファブリック相互接続の重要性の高まりを反映しています。これらの技術は、従来型の並列通信バスアーキテクチャに比べてはるかに優れた機能を提供するため、ローカル通信に取って代わりつつあります。スイッチドファブリック技術は、デジタル信号処理アプリケーションなど、複数のプロセッサ間で可能な限り高速な通信を必要とするマルチプロセッシングシステムの実現をサポートします。VPXは、既存のVMEbusユーザーにこれらのスイッチドファブリックへのアクセスを提供します。
VPXテクノロジーは、2004年にVMEbus国際貿易協会（VITA）の展示会でAmerican Logic Machines USAという会社によって発表されました。[ 2 ] 製品は2006年には既に発表されていました。[ 3 ] [ 4 ]
VPXに含まれる技術は以下のとおりです。
VPX規格は2013年と2019年に更新されました。[ 5 ]
他の類似規格と同様に、VPXは、VPXの基本的な機械的および電気的要素を定義する「ベースライン」仕様と、機能モジュールを作成するために1つ以上を実装する必要がある一連の「ドットレベル」仕様で構成されています。仕様とそのステータスは次のとおりです。
オリジナルの VMEbus ボードと VPX ボードの最大の違いは、Tyco Electronicsが開発した新しいコネクタで、VXS で使用されていた MultiGig RT2 として知られています。[ 6 ]その後、 Amphenol Aerospace は、最大 32 Gbit/s の速度に対応できる RVPX シリーズのコネクタを開発しました。[ 7 ] VPX ボードは標準の VMEbus シャーシでは使用できませんが、VPX 規格ではハイブリッド シャーシの使用が想定されています。6U VPX ボードには 6 つの 16 列 7 行 RT2/RVPX コネクタと 1 つの 8 列 7 行 RT2/RVPX コネクタが搭載されており、3U ボードには 2 つの 16 列 7 行 RT2/RVPX コネクタと 1 つの 8 列 7 行 RT2/RVPX コネクタが搭載されています。
VPXボードの新機能として、ピンの断線を防ぐのに十分な堅牢性を備えたアライメント/キーイングブロックが搭載されました。これらのブロックは、カードキーイング機能と安全接地機能も提供します。6Uボードにはこのようなキーイングブロックが3つ、3Uボードには2つ搭載されています。
MultiGig RT2コネクタは、高性能を実現するために特別に設計されています。これは、7列16枚のウェハ（ウェハは電源、差動信号、またはシングルエンドのいずれか）によって実現され、最大6.25 Gbit/sの転送速度で、インピーダンスを高度に制御し、挿入損失を最小限に抑え、クロストークを3%未満に抑えます。この新しいコネクタにより、6U VPXボードは合計707個の非電源電気接点と合計464個の信号接点を備えることができます。後者は以下のように使用できます。
このコネクタは、一般的な補強バーと標準長さのPMCに対応できるように設計されています。
VPX規格のVITA 62セクションでは、従来のVMEbus規格と比較して、システムの電力能力を最大化するための柔軟性が向上しています。「共有ピンを複数の電源で使用する場合、達成可能な電力レベルに実質的な制限はありません」と、VITA 62の議長であるパトリック・ショーは述べています。[ 8 ]
システムの電源供給において、無駄な熱を除去することは常に主要な目的の一つです。6U VPX の仕様では、既存の筐体と互換性のあるIEEE規格 IEEE-1101.2に準拠した伝導冷却エンベロープによるコンピュータ冷却が求められています。また、IEEE 1101.1/10 フォームファクタ バージョンによる空冷にも対応しています。より厳しい冷却要件に対応するため、REDI (Ruggedized Enhanced Design Implementation – 旧称 VITA 48) 規格では、特定のフォームファクタで冷却方式をより適切にサポートするためのレイアウト技術の実装方法が規定されています。この規格では、VPX ボードの両面に ESD 金属カバーを設けるだけでなく、強制空冷、伝導冷却、液冷の実装についても規定しています。REDI では、スプレー冷却にも対応しています。電力と放熱能力を向上させるため、REDI ではボード間隔の拡大とボード厚の拡大に対応しています。
メーカー各社は、3U および 6U フォームファクタの両方で VPX 規格に基づいた製品を発表しました。これには、シングルボードコンピュータ ( IntelおよびPowerPCアーキテクチャの両方に基づく)、マルチプロセッサ、グラフィックスプロセッサ、FPGA ベースの処理モジュール、大容量ストレージ、スイッチ、および 2007 年頃から登場し始めた完全な統合サブシステムが含まれます。[ 9 ] [ 10 ]
OpenVPXワーキンググループは、VPXの相互運用性の改善に取り組むシステムレベルの仕様を開発するために2009年1月に結成されました。標準と呼ばれてから3年経っても、ほとんどのVPX製品はすべてのコンポーネントが単一の供給元から供給される必要がありました。[ 11 ]特に米国国防総省は、異なるベンダーの部品の相互運用性の改善を義務付けました。 [ 12 ] 2009年 10月、仕様はVITA 65として提出され、製品はMilcom 2009会議でデモンストレーションされました。[ 13 ] 2009年12月、28の加盟企業は製品のマーケティングのためのアライアンスを結成しました。[ 14 ]
OpenVPXシステム仕様は、3Uおよび6U VPXペイロードおよびスイッチモジュール、バックプレーントポロジ、シャーシ製品の技術的な実装の詳細を記述しており、相互運用可能なコンピューティングおよび通信システムを構築する方法に関するガイダンスを提供します。OpenVPXはVPXの開発であり、VPXを補完するものです。OpenVPXシステム仕様は、2010年6月にANSIによって承認されました。2011年までに、VMEbusの古い形式に取って代わるものと見なされました。[ 15 ] SOSAは、異なるベンダーのVPX標準に準拠する機器間の相互運用性を保証することを目的としています。[ 16 ] [ 17 ]
