MESURES 806 - JUIN 2008 - www.mesures.com
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S
olutions
INFORMATIQUE EMBARQUÉE
Les modules processeurs au format ESMexpress
se portent candidats à la standardisation
Men MikroElektronik lance le format de modules processeurs ESMexpress pour
répondre aux applications les plus exigeantes et souhaite en faire un standard. Il
a mis l’accent sur la robustesse notamment grâce au boîtier métallique qui protège
la carte processeur et évacue la chaleur auquel s’ajoutent des connecteurs de type
militaire et des composants soudés. Bien entendu les températures élevées et les
forts niveaux de vibrations ne lui font pas peur. Ce standard en devenir s’appuie
sur les performances du bus série PCI Express, et offre le choix de plusieurs archi-
tectures processeur. Les premiers modèles commercialisés sont disponibles avec
le processeur Atom d’Intel et le PowerQuick III de Freescale.
Les modules processeurs se sont
généralisés pour toutes applica-
tions d’électronique et d’informa-
tique embarquée. Toutefois, les
principales innovations restent l’apanage
d’un nombre très réduit de constructeurs.
L’allemand Men MikroElektronik est de cela. Il
fut notamment à l’initiative en 2003 du for-
mat ESM. Ces modules processeurs, au for-
mat proche des PMC (PCI Mezzanine Card),
utilisent un connecteur de type PC/104
pour relier le processeur à la carte porteuse.
Ils présentaient déjà
d’intéressantes carac-
téristiques de durcisse-
ment, mais aujourd’hui
avec ESMexpress, Men
MikroElektronik franchit
un nouveau pas.
ESMexpress propose
un nouveau facteur de
forme compatible avec
COMexpress (Computer
On Module express). Ce
dernier est un standard
défini par Kontron en
2005, aujourd’hui
soutenu par le consor-
tium PICMG (PCI
Industrial Computer
Manufacturers Group).
Mais c’est surtout dans
le durcissement que se
trouve la réelle nou-
veauté. Car ESMexpress est le premier mo-
dule processeur adapté à une utilisation en
environnements sévères, voire critiques.
« Nous souhaitions développer un module qui ré-
ponde à ces besoins en durcissement,
explique
Barbara Schmitz, directeur marketing chez
Men MikroElektronik,
car nous avions identifié un
réel manque sur ce marché particulier. Mais notre
volonté n’est pas simplement de vendre des modules
ESMexpress, nous voulons que ceux-ci de-
viennent de véritables standards. C’est pour-
quoi nous avons soumis ses spécifications
au comité de standardisation VITA. »
Après validation, les modules s’ap-
pelleront RSE (Rugged System on mo-
dule Express) et porteront le nom de
code VITA 59.
Un concept conforme
aux standards existants
ESMexpress appartient à la caté-
gorie des System On Module
(SOM), ou encore Computer On
Module (COM). Il s’agit donc
d’une carte interchangeable
sur laquelle sont installés le
processeur, le jeu de compo-
sants associés, la mémoire
vive, les contrôleurs audio
et vidéo ainsi que les diffé-
rentes interfaces de com-
munication et de stockage.
On y retrouve donc toutes
les fonctions de base d’un
ordinateur. Libre ensuite à l’industriel de
définir une carte porteuse pour son applica-
tion, avec ses entrées/sorties et ses fonctions
spécifiques. La seule contrainte est donc de
laisser suffisamment de place sur la carte
pour placer le module, la position de ces
connecteurs étant standardisée. Cette der-
nière est conforme au standard COMexpress
du PICMG (par le biais d’un adaptateur), et
satisfait aux normes VITA 30.1 et VITA 46. La
norme VITA 30.1 concerne les cartes proces-
seur durcies, et définit les principes à respec-
ter pour la création de cartes refroidies par
conduction. Quant à la norme VITA 46, ap-
pelée également VPX, elle pose les principes
de la répartition des signaux sur les connec-
teurs à bus série. Comme son nom l’indique,
le format ESMexpress utilise un bus série PCI
Express pour les interfaces de stockage
(liaisons SATA) et de communication (ports
USB et Gigabit Ethernet). Il embarque les
technologies informatiques les
plus récentes, pour s’adapter
aux applications gourmandes
en puissance de calcul ou en
rapidité de transmission des
données.
Un durcissement
important
Malgré sa conformité avec les
autres standards du marché,
ESMexpress ne ressemble à
aucun autre format. Tout ou
presque a été repensé pour
l’adapter aux applications à
fortes contraintes. D’abord, les
modules ESMexpress offrent le
choix entre plusieurs possibili-
tés de refroidissement. Bien
entendu, tous les systèmes em-
ESMexpress est une
évolution du standard de
modules processeurs
COMexpress, conçu pour
les applications sévères
ou critiques.
La carte processeur est
enfermée dans un caisson
métallique. Il la protège
des chocs, des vibrations et
des décharges électroma-
gnétiques, mais assure aussi
l’évacuation de la chaleur.
Le format est en voie de
standardisation auprès
du VITA. Il deviendra par
la suite Rugged System
on module Express (RSE,
ou VITA 59).
L’essentiel
Les concepteurs du format ESMexpress ont
choisi le connecteur QSH de Samtec.
Un connecteur à haut débit, résistant aux
températures les plus extrêmes (de -55 à +125 °C).