Un produttore di sistemi di intrattenimento e connettività internet per aerei passeggeri doveva realizzare
uno switch Ethernet per gestire il traffico tra il controller principale e i computer presenti in ogni sedile.
Il sistema doveva essere compatto e resistente, pertanto il design prevedeva un contenitore rugged con
connettori MIL-DTL-38999 montati direttamente su PCB. L’obiettivo era connettere lo switch Ethernet direttamente alla scheda connettori, evitando cavi interni per aumentare l’affidabilità, la robustezza e la
compattezza dell’intero apparato.
Poiché la soluzione richiedeva un progetto ad hoc, il cliente aveva la necessità di contenere il più possibile
i costi legati all’ingegnerizzazione
Diamond Systems ha fornito una soluzione perfettamente adatta al
progetto. Per ridurre tempi e costi di sviluppo, è stato utilizzato come
elemento base il modulo switch Ethernet EPSILON, che integra in un
formato compatto e rugged (solo 84 x 55 mm) quasi tutte le funzionalità richieste. Il circuito di switching, il processore di controllo e il
software embedded, infatti, sono già integrati nel modulo: per completare la progettazione è sufficiente aggiungere i connettori finali e i
componenti magnetici.
Grazie a questa architettura è possibile realizzare uno switch Ethernet personalizzato in tempi brevi, poiché il 90% del lavoro è già incluso nel modulo standard, lasciando da sviluppare solo “l’ultimo miglio”.
Il modulo selezionato per il progetto è stato l’EPSM-10GX, dotato di 24 porte Gigabit Ethernet per il collegamento dei dispositivi e 2 porte 10 Gigabit Ethernet per l’aggregazione e la connessione verso l’esterno.
Per questo modulo sono disponibili due pacchetti software embedded: uno per switching Layer 2+ e uno
per routing Layer 3 (il modello aggiornato EPSM-10GX4 offre fino a 4 porte 10GbE).
Scheda base personalizzata: l’elemento finale della soluzione
Il modulo switch Epsilon necessita di una scheda base (baseboard) per completare il circuito con i componenti magnetici e i connettori I/O. La connessione tra il modulo e la scheda avviene tramite una coppia
di connettori board-to-board ad alta velocità (fino a 28 Gbps), che trasferiscono segnali e alimentazione.
La scheda del cliente, invece, era composta esclusivamente da connettori I/O rugged tipo MIL-DTL-38999,
privi di componenti elettronici. Si è quindi resa necessaria una scheda di transizione per chiudere il circuito tra le due schede.
Diamond ha progettato una carrier board custom per questo scopo. Questa scheda di transizione includeva gli alloggiamenti SFP+ per le connessioni in fibra da 10G dello switch, oltre ai connettori per l’alimentazione e per la porta seriale (quest’ultima usata per la gestione e configurazione dello switch).
Come già evidenziato, uno degli
obiettivi principali del design era
eliminare l’uso di cavi, migliorando la robustezza e riducendo
l’ingombro. La scheda base personalizzata è stata progettata
per connettersi direttamente alla
scheda connettori del cliente tramite pin header, senza bisogno
di cablaggi.
Il design è stato ottimizzato per essere il più compatto possibile: la larghezza corrisponde a quella
dell’EPSM-10GX, con un’estensione in lunghezza per ospitare i connettori SFP+. Il risultato finale è una
scheda di soli 55 x 136 mm.
Il sistema finale è quindi composto da un “sandwich” compatto a 3 strat
Grazie all’impiego del modulo Ethernet compatto EPSILON e di una baseboard su misura, Diamond è riuscita a fornire in tempi rapidi una soluzione custom compatta, robusta ed economica per il nuovo sistema
di intrattenimento e connettività a bordo.
Questo caso applicativo dimostra i vantaggi dell’utilizzo di un modulo switch Ethernet preconfigurato,
che consente di ridurre drasticamente tempi, costi e rischi nello sviluppo, oltre a evidenziare la capacità di
Diamond nel realizzare soluzioni personalizzate.
Tipicamente i prodotti progettati da Diamond per un singolo cliente rimangono esclusivi. In questo caso, tuttavia,
il cliente ha autorizzato la diffusione commerciale della
soluzione. Ne è nato un prodotto disponibile a catalogo:
l’EPS-12002L, una variante autonoma con modulo Epsilon integrato e header standard per I/O.
L’EPS-12002L è disponibile con sistemi di dissipazione termica sia in versione heat sink sia heat spreader,
e supporta software embedded sia Layer 2 sia Layer 3.
Si tratta di una soluzione ideale per applicazioni che richiedono fino a 12 porte Gigabit Ethernet e 2 porte
SFP+ da 10G, in un formato compatto e rugged, con funzionamento in range termico esteso
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