レーダー、電子戦（EW）、情報収集・監視・偵察（ISR）、ソフトウェア無線（SDR）といった現代の防衛・航空宇宙分野のアプリケーションでは、高性能な処理能力、高速なデータ通信、そして柔軟なシステムアーキテクチャが求められる。
iWaveのSOSA準拠3U VPXテクノロジーは、コンパクトでモジュール式の組み込みコンピューティングアーキテクチャを通じてこれらの機能を提供します。センサーオープンシステムアーキテクチャ（SOSA）技術標準の該当要件を満たすように設計されたこれらのプラットフォームは、相互運用性を向上させ、統合を簡素化し、将来の技術アップグレードをサポートします。
SOSA準拠VPX：アーキテクチャ、相互運用性、およびモジュール性
SOSA準拠VPXは、 VPXハードウェアエコシステムとOpenVPXのプロファイルベースアーキテクチャ、およびSOSA技術標準で定義された要件を組み合わせたものです。このアプローチにより、ミッションクリティカルなアプリケーション向けのモジュール型組み込みコンピューティングシステムを開発するための構造化されたフレームワークが確立されます。
- VPX（VITA 46）： 堅牢なシステムにおいて、高速データ転送と高度な組み込みコンピューティングコンポーネントのモジュール式統合を可能にします。
- OpenVPX (VITA 65): システム接続性と高速データ通信を標準化するために、モジュール、スロット、およびバックプレーンのプロファイルを定義します。
- SOSA技術規格： 互換性のあるシステムコンポーネント間の相互運用性を促進し、統合を簡素化します。
これらの規格を組み合わせることで、柔軟性、拡張性、信頼性を備えたシステム設計が実現します。
SOSA Aligned VPXがシステム設計をどのように強化するか
SOSA準拠のVPXは、標準化されたインターフェースとモジュール型アーキテクチャにより、組み込みコンピューティングシステムの開発を簡素化します。これにより、システム統合、ハードウェアのアップグレード、パフォーマンスのスケーリング、および長期的なメンテナンスに関連する課題への対応を支援します。
主なメリット
- 相互運用性の向上：異なるベンダーの互換性のあるモジュール間の統合を簡素化します。
- ベンダー依存度の低減：ハードウェアコンポーネントの選択と交換において、より高い柔軟性を提供します。
- スケーラブルなアーキテクチャ：処理、ネットワーク、I/Oに関して柔軟な構成をサポートします。
- 簡素化されたアップグレード：互換性が許す限り、システム全体を再設計することなく、個々のモジュールをアップグレードできます。
- ライフサイクル効率：ハードウェアの再利用を促進し、統合および保守作業の削減に役立ちます。
- MOSAとの整合性：モジュラーオープンシステムアプローチの原則に沿って、モジュール性、オープンインターフェース、および技術の再利用をサポートします。
iWave SOSA対応3U VPXポートフォリオ：ペイロードおよびスイッチプロファイル
高性能FPGAと適応型SoC技術を統合したモジュール式のペイロードおよびスイッチプロファイルソリューションは、防衛、航空宇宙、および航空電子機器用途向けに提供されます。要求の厳しい処理ワークロード、高速データ通信、およびリアルタイム信号処理をサポートするように設計されたこの製品群は、幅広い組み込みコンピューティング要件に対して柔軟性を提供します。
- AMD Zynq™ UltraScale+™ RFSoC: ZU48/ZU47/ZU43DR, ZU28/ZU27/ZU25DR, ZU67/ZU65/ZU64/ZU63DR
- AMD Zynq™ UltraScale+™ MPSoC: ZU7/ZU5/ZU4, ZU9, ZU19/ZU17/ZU11
- AMD Versal™ アダプティブSoC： Versal™ AI Edge Gen 2, プライム第2世代, AIエッジ/プライム
- AMD Virtex™ UltraScale+™: VU13P/VU11P/VU9P/VU7P/VU5P
- AMD Kintex™ UltraScale+™: KU19P/KU095/KU115、キンテックス7
- アルテラ Agilex® 9 ワイドバンド & ミッドバンド
- アルテラ アジレックス™ 7 (R24C)
- アルテラ アジレックス™ 5
ペイロードとスイッチスロットプロファイルの比較
3U VPXシステムでは、ペイロードモジュールとスイッチモジュールは異なるものの相互補完的な役割を果たします。ペイロードモジュールはアプリケーション処理に特化し、スイッチモジュールはシステムモジュール間でデータを転送するための接続性を提供します。
| 機能 | スイッチスロットプロファイル | ペイロードスロットプロファイル |
|---|---|---|
| 主な役割 | データスイッチングとルーティング | システムモジュール間でデータをルーティングする |
| データプレーン | 参照プロファイルに4本の太いパイプ | 参照プロファイルには、太いパイプ1本と極細パイプ1本が含まれています。 |
| コントロールプレーン | 参照プロファイル内のP2Aを通る7本の極薄パイプ | 参照プロファイルの極薄パイプ1本 |
| 接続性 | 文書化されたイーサネットマッピングには、40GBASE-KR4、10GBASE-KR、および1000BASE-KXが含まれます。 | 40GBASE-KR4; データプレーン 10GBASE-KR; データプレーン超薄型パイプ 拡張プレーンからのPCIe Gen 3 |
| その他の機能 | VITA 67.3 タイプDコネクタ（実装されている場合） | メンテナンスポート、オプションのRF接続機能、および設定可能なクロック/GPIO信号（実装されている場合） |
参照されているVITA 65.0プロファイルは以下のとおりです。
- スイッチ： SLT3-SWH-4F1U7U1J-14.8.7-n
- ペイロード： SLT3-PAY-1F1U1S1S1U1U4F1J-14.6.13-n
実際のインターフェースと機能は、ハードウェアの実装と製品構成によって異なります。
3U VPXユーティリティプレーン：電源、クロック、および制御
VITA 46.0でP0コネクタを介して定義されるユーティリティプレーンは、3U VPXモジュールに必要な電源、クロック、リセット、および制御信号を提供します。また、モジュールの協調動作に必要な電源分配、基準クロック信号、およびシステム制御機能をサポートします。
iWave社のSOSA準拠3U VPXスイッチおよびペイロードボードは、それぞれのハードウェア設計に応じて必要なユーティリティプレーンインターフェースをサポートします。これらのインターフェースは、モジュールの電源、タイミング、および初期化の調整に役立ちます。
VITA 46.11は、VPXモジュールとシステムを監視および管理するための独立したシステム管理フレームワークを提供し、障害検出とメンテナンスをサポートします。
RFSoC ADC/DAC SOSA準拠 3U VPXプラグインモジュール：
iWaveの製品ポートフォリオにおける重要な例として、 AMD Zynq UltraScale+ RFSoC SoCを搭載したRFSoC ADC/DAC 3U VPXプラグインモジュールが挙げられます。このモジュールは、高速アナログ-デジタル変換（ADC）、デジタル-アナログ変換（DAC）、プログラマブルロジック、および処理機能を、コンパクトな3U VPXフォームファクタに統合しています。
主な機能は次のとおりです。
- 高速データ変換： 構成に応じて、最大9.85 GSPSのサンプリングレートをサポートする8つのDACチャンネルと、最大5 GSPSのサンプリングレートをサポートする8つのADCチャンネルを搭載しています。
- 広帯域信号処理： 設定可能な周波数範囲にわたるRF信号の取得と生成をサポートしており、レーダー、電子戦、ソフトウェア無線などのアプリケーションに適しています。
- 高速バックプレーン接続： 実装された構成に応じて、40GBASE-KR4イーサネットやPCIe Gen 3接続などのインターフェースをサポートします。
- 統合処理およびプログラマブルロジック： アプリケーション固有の信号処理と高スループットのデータ処理を可能にします。
- コンパクトなVPX統合： 互換性のある組み込みコンピューティングシステムへの統合を可能にするモジュール式プラットフォームを提供する。
高速データ変換とプログラマブル処理、VPX接続性を組み合わせることで、RFSoC ADC/DACモジュールは、システム開発者が高度な防衛および航空宇宙用途向けの柔軟な信号処理プラットフォームを構築するのに役立ちます。
SOSA準拠のVPXは、オープンスタンダードに基づいて構築された、柔軟性、拡張性、相互運用性に優れた防衛コンピューティングシステムを実現します。iWaveは、高度なVPXハードウェア、FPGA技術、ソフトウェア、ファームウェア、およびシステム統合に関する専門知識を組み合わせることで、開発の簡素化と導入の迅速化を実現します。
iWaveを利用することで、顧客は信頼性が高く、任務遂行可能な防衛システムを開発するための、信頼できる技術パートナーを得ることができます。
iWave Globalは、システムオンモジュール、FPGAプラットフォーム、ODM製品開発を専門とする大手組み込みソリューションプロバイダーです。20年以上にわたるエンジニアリングの専門知識を活かし、最先端の半導体技術を駆使した拡張性の高いハードウェアソリューションを提供し、産業、通信、医療、輸送、航空宇宙・防衛といった幅広い市場のアプリケーションをサポートしています。
情報やお問い合わせは、 mktg@iwave-global.comまでご連絡ください。
