IoT- und Embedded Server
Die PICMG COM Express Typ 7 Module eignen sich aber nicht nur für solche Carrier- und Netzwerkserverinstallationen. Auch IoT- und Embedded OEM können von diesen neuen Server-on-Modulen profitieren. Anwendungsbereiche sind hier Cloud-, Edge- oder Fogserver die vom OEM oder Endanwender selbst betrieben werden und damit zwar auch am Edge des Netzes residieren aber letztlich außerhalb der Carrier-Netzwerke laufen. Zudem gibt es auch ganz klassische Anwendungsfelder, wie beispielsweise robuste Mikroserverdesigns für Robotersteuerungen, Mess- und Testsysteme, die übergeordnete Fabrikautomation sowie Industrie 4.0-Serverknoten. Attraktiv ist auch der Einsatz der Module in industrietauglichen OPC Servern, die vielfach die Nahtstelle zwischen Officeapplikationen und der industriellen Fertigung bilden und die zunehmend mehr Daten managen müssen.
COM Express Typ 7 Interfaces
Charakteristisch bei Server-on-Module nach COM Express Typ 7 Spezifikation sind bis zu vier 10GbE Interfaces, ein kompletten Satz an NC-SI Sideband Signalen sowie zusätzliche PCI Express Lanes. Die neuen Module unterscheiden sich damit von der Typ 6 Spezifikation signifikant, denn viele Interfaces mussten für diese neuen Interfaces weichen. Gestrichen wurden sämtliche Audio- und Videoschnittstellen sowie vier von acht USB2.0 Ports, das Expresscard Interface und zwei von vier SATA Ports. Dadurch werden auf dem AB Konnektor 60 Pins und auf dem CD Konnektor 42 Pins frei, die nun für die neuen Interfaces genutzt werden. Ausgelegt sind die 10GbE Interfaces als 10GBASE-KR Single Backplane Lanes (siehe auch IEEE802.3/49), um nicht an vordefinierte physikalische Interfaces gebunden zu sein. Der PHY, der den physikalischen Transmission-Layer definiert, befindet sich nicht auf dem Modul, sondern muss auf dem Carrierboard implementiert werden. Erst die Implementierung auf dem Carrierboard definiert, ob die Daten per Kupfer- oder Lichtwellenleitungen übertragen werden. Um noch mehr Flexibilität zu erreichen, können sie als austauschbare SFP+ Module implementiert werden. Es ist auch möglich, die Performance mehrerer 10GBit Ethernetsignale zu kombinieren. Vier 10GBASE-KR Lanes können in einen PHY für 40GBASE-KR4 zusammengefasst werden. Das Featureset der COM Express 10GBASE-KR Interfaces sieht zudem einen per Software definierbaren Pin für jedes der vier Interfaces vor. Dieser physikalische Pin kann dabei als Ein- oder Ausgang konfiguriert werden und wird von dem korrespondierenden Ethernet-Controller gesteuert. Eine typische Anwendung ist die Implementierung eines hardwarebasierten Timing-Protokolls nach IEEE1588 für leistungsfähige Echtzeitapplikationen.
Massenspeicher Interface
Der Wegfall von zwei SATA Ports mag auf den ersten Blick verwirren, da Serverapplikationen stets nach einer hohen Massenspeicherkapazität verlangen. Allerdings zeigen Technologietrends eindeutig, dass SATA-Festplatten zunehmend durch schnelle Solid State Disks (SSDs) ersetzt werden. Da SSDs aber viel schneller sind, werden die SATA-Schnittstellen zu einem Flaschenhals und durch NVMe abgelöst (NVM Express oder Non-Volatile Memory Host Controller Interface Spezifikation – NVMHCI, siehe auch www.nvmexpress.org), das PCI Express für die Anbindung von Massenspeichern nutzt. Typ 7 unterstützt diese Entwicklung eindeutig durch seine größere Anzahl an PCIe Lanes.
