`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Анатомия промышленных серверов формфактора mini-ITX

Статья опубликована в №45 (662) от 25 ноября

+22
голоса

О платформах на базе mini-ITX бытует мнение, что их предназначение – тонкие клиенты, несложные встраиваемые системы с ограниченными возможностями и прочие направления, не требующие высокой производительности и надежности. На самом деле это не так – существует целый класс изделий промышленной категории, созданных на основе таких «малюток».

Конечно, трудно представить, что столь малогабаритная материнская плата может служить чем-то большим, чем простенькая система, единственное разумное применение которой оправдано в тех случаях, когда нет смысла переплачивать за «полноценное» решение. Формированию этого стереотипа в немалой степени способствовало и оснащение подобных платформ: маломощный интегрированный процессор, скромный объем оперативной памяти, несложная видеоподсистема, невозможность расширения функциональности по причине отсутствия необходимых интерфейсов. Короче говоря, никакой масштабируемости или универсальности – максимальные упрощение и дешевизна, не позволяющие говорить о какой-либо надежности.

Разумеется, эта точка зрения имеет право на жизнь, но ни в коем случае не является непреложной истиной. Мы хотим рассказать именно о промышленном использовании серверных систем, построенных на основе платформ mini-ITX. Как правило, от этих устройств требуются расширенная (по сравнению с обычными материнскими платами) функциональность, увеличенная надежность и соответствующая программная поддержка. Кроме того, как и для любого встраиваемого оборудования, жизненный цикл подобных изделий существенно превышает аналогичный параметр для ПК. Забегая вперед, отметим, что к рассматриваемым образцам таких моделей эти «серверные» критерии вполне применимы.

К данной теме мы планировали обратиться уже давно, но главным сдерживающим фактором здесь была недоступность образцов, изначально ориентированных на «серверное применение». Теперь же благодаря началу поставок продукции FSC возможность получить такие устройства представилась. Впрочем, назвать именно данную разработку «эталонной» было бы не совсем корректно: к примеру, за рубежом достаточно хорошо известна продукция холдинга Kontron, которая очень часто используется в составе промышленных решений. Так, «ближайшим родственником» платы FSC D2703-S является Kontron KT690/mITX, рассчитанная на процессоры Sempron и Turion 64 X2 и созданная на базе чипсета AMD M690T + SB600, специально разработанного для встраиваемых систем.

Предпосылки

Анатомия промышленных серверов формфактора mini-ITX
Материнская плата D2703-S, несмотря на внешнюю схожесть с другими платформами mini-ITX, имеет характеристики серверной платформы

Прежде чем перейти непосредственно к рассказу об особенностях промышленных материнских плат, стоит немного внимания уделить требованиям к оснащению таких платформ в зависимости от сферы их применения. Например, для современной медицинской аппаратуры важны поддержка высоких разрешений дисплея, малое энергопотребление и наличие слотов расширения PCI Express. При создании игровых автоматов крайне желательны возможность вывода различных изображений на два дисплея, небольшое энергопотребление, наличие разъемов AGP или PCI Express и специализированного BIOS. В задачах автоматизации на первый план выходят разрешение ЖК-дисплея, тепловыделение, число портов USB и RS-232 и наличие нескольких сетевых адаптеров. Как правило, для последних двух случаев немалое значение приобретает возможность подсоединения ЖК-панели напрямую к материнской плате. Как видно из перечисленного, ни одна из платформ «бытового» применения (включая VIA EPIA и Intel D945GCLF «Atom») не может рассматриваться здесь как прототип для сравнения, ведь это изделия разного класса. Теперь же проанализируем подробнее компоненты современного промышленного сервера формата mini-ITX.

Материнская плата

Анатомия промышленных серверов формфактора mini-ITX

BW64D2703S-F

Формфактор шасси настенного крепления

Чипсет AMD M960E + SB600

Процессор AMD Mobile Turion TF-20 (1600 МГц, 32/64/512 KБ)

Частота FSB 2000 МГц

Память So-DIMM DDR2-800, 2×2 ГБ

Жесткий диск 120 ГБ (2,5" SATA, 5400 об/мин, 8 МБ)

Шасси DW64 IP-66 WMC

Источник питания S60–240200, внешний, 24 В

Разъемы SATA II (4), CF Interface, Lan Gigabit RTL8111C (2), PCI, PCI-Е x1, 1394a (2), аudio, COM (2), USB 2.0 (8)

Ориентировочная цена 3200 грн

Гарантия 24 мес

Предоставлено ООО «Індустріальний Комп'ютер»

Образец, продемонстрированный на фотографиях, при первом взгляде ничем не отличается от подобных ему, разработанных компаниями VIA и Intel. И тем не менее различия есть. Более детальное изучение позволило выявить те характерные черты, которые дают основание говорить именно о промышленном использовании D2703-S.

Так, в данном решении применена особая элементная база (в том числе электролитических конденсаторов) повышенной надежности, плата отличается качественной 8-слойной разводкой и тщательно спланированным двусторонним размещением дискретных элементов. Процессорный слот предполагает установку CPU разных типов в зависимости от требований к вычислительной мощности и энергопотреблению: от AMD Sempron 2100+ (TDP 8 Вт) до AMD Turion 64 X2 Dual Core TL68 (TDP 35 Вт), используемая мощность чипсета составляет около 10 Вт. Применение модулей памяти SO-DIMM здесь обусловлено не только последним параметром, но и возможностью наращивать ОЗУ до 8 ГБ. Дисковая подсистема допускает объединение до четырех накопителей SATA в RAID-массив уровней 0, 1 и 10, можно также подсоединять карты Compact Flash (в качестве загрузочного диска). Сетевая подсистема содержит два канала Gigabit Ethernet, а система питания рассчитана как на прямое подключение источника питания с выходным напряжением 24 В, так и на стандартный разъем ATX. Помимо этого, МП оснащена специализированными LVDS-разъемами для подсоединения ЖК-панелей без промежуточных преобразователей и двумя встроенными портами FireWire. Из уникальных особенностей стоит отметить ОС-независимое управление тремя вентиляторами, рабочий диапазон температур от 0 до 60 °С и гарантированный режим работы 24/7. Производитель обеспечивает свои платы трехлетней поддержкой, при этом жизненный цикл будет составлять не менее пяти лет.

Корпуса

При проектировании специализированных систем приходится учитывать целый ряд факторов, среди которых не последнее место занимают пыле- и влагозащищенность, антивандальные меры, а также необходимость размещать серверы в совершенно не приспособленных для этого местах (стояки зданий, технологические шахты и колодцы, общественный транспорт). Разумеется, при таких требованиях типовые корпуса применять недопустимо, но это не является проблемой, поскольку разработаны специализированные решения. Конструктив, послуживший основой для одного из имеющихся в нашем распоряжении серверов, – компактный алюминиевый корпус DW64, созданный специально для промышленных материнских плат mini-ITX. Такое шасси настенного крепления удовлетворяет всем перечисленным требованиям, при этом позволяя достаточно гибко манипулировать оснащением сервера.

Анатомия промышленных серверов формфактора mini-ITX

S15D2703S-D

Формфактор стоечный, 1U

Чипсет AMD M960E + SB600

Процессор AMD Mobile Turion 64 X2 Dual Core TL-56 (1800/1600 МГц, 32/64/1024 КБ)

Частота FSB 2000 МГц

Память So-DIMM DDR2-800, 2×2 ГБ

Жесткий диск 250 ГБ (2,5" SATA, 5400 об/мин, 8 МБ)

Шасси Ds15048 1U RMC

Источник питания встроенный безвентиляторный, 48 Вт

Разъемы SATA II (4), CF Interface, Lan Gigabit RTL8111C (2), PCI, PCI-Е x1, 1394a (2), аudio, COM (2), USB 2.0 (8)

Ориентировочная цена 5100 грн

Гарантия 24 мес

Предоставлено ООО «Індустріальний Комп'ютер»

Кроме МП, в корпус можно инсталлировать одну или две платы расширения PCI. Для этого достаточно оснастить его опциональной колодкой: 1R либо 1U5R – для установки одной платы или же 1U5Rx2 – двух плат расширения PCI. В корпусе предусмотрено размещение одного HDD 2,5" с помощью опционального крепления. Конструктивное исполнение предполагает отсутствие системы охлаждения: радиатор процессора и жесткий диск крепятся непосредственно к корпусу, который играет роль пассивного теплорассеивателя. Площади его поверхности вполне достаточно для отвода тепла, выделяемого самыми «горячими» компонентами, даже при установке сервера внутри отапливаемого помещения. Шасси может комплектоваться различными моделями источников питания, в нашем случае использовался S60-240200-WH01 – преобразователь переменного тока 100–240 В в 24 В / 2 А постоянного.

Если применение настенного конструктива нецелесообразно или же предъявляемые требования не столь жесткие, можно воспользоваться вариантом, рассчитанным на монтаж в серверный или коммутационный шкаф – DS15 из семейства «ЯНУС». Такое название шасси получило не случайно: у него нет «передней» и «задней» панелей, крепление крышки дает возможность ориентировать разъемы как внутрь шкафа, так и наружу, в зависимости от пожеланий заказчика. Подобный подход, помимо прочего, допускает установку двух таких серверов в одну секцию шкафа (встречно), что позволяет увеличить плотность размещения оборудования. В корпусе применяется встроенный безвентиляторный блок питания мощностью 50 Вт, при необходимости возможна инсталляция платы расширения PCI. Дисковая подсистема изначально рассчитана на применение двух стандартных HDD 3,5", но при желании доступна специальная корзина, в которую монтируются два накопителя 2,5". Максимально в корпусе можно разместить до четырех 2,5-дюймовых накопителей.

Востребованность и перспективы

Анатомия промышленных серверов формфактора mini-ITX
Разъем LVDS допускает непосредственное подключение ЖК-матрицы к материнской плате без дополнительных конвертеров

В подобных системах заинтересованы в первую очередь заказчики, которые выпускают продукты для обслуживания населения, предназначенные для круглосуточной работы в тяжелых условиях – электронные киоски для пополнения счетов, справочные системы, игровые автоматы, устройства автоматической регистрации и сбора статистики, а также POS-терминалы и кассовые аппараты. В качестве отдельного направления для применения таких мини-серверов можно рассматривать информационные системы и табло, построенные на основе плазменных и ЖК-панелей большого формата, предназначенных для отображения рекламной информации или демонстрации видеопотока. В этом случае оснащение сервисного компьютера достаточно мощной встроенной видеоподсистемой с выходом DVI и портом FireWire будет более чем оправдано.

Также подобные разработки успешно применяются в промышленности для контроля производственных процессов и управления оборудованием. При чем малогабаритные решения такого типа зачастую гораздо удобнее «больших серверов», особенно когда это невыгодно из-за необходимости подключения к удаленной инфраструктуре. Здесь же стоит отметить и мобильность систем: они могут монтироваться на базе передвижных лабораторий, в том числе медицинских: учитывая возможность пользоваться «бортовым» питанием (чаще всего – 24 В) без дополнительных конвертеров, сфера их применения расширяется еще больше.

Очевидно, что промышленные мини-системы также будут полезны в научных исследованиях, в среде телекоммуникационных решений (как серверы начального уровня), кроме того, вполне возможно их использование в рамках малого офиса – для реализации шлюзов, веб-серверов и других сервисов, для которых малые габариты, низкое энергопотребление и высокая надежность являются основополагающими параметрами.

Чем отличаются промышленные малогабаритные решения от потребительских?

Анатомия промышленных серверов формфактора mini-ITX

Петер Хозер
Директор подразделения ОЕМ-продаж системных плат Fujitsu Siemens Computers

Ключевыми игроками в сегменте индустриальных материнских плат в формате mini-ITX являются такие компании, как FSC, Kontron, ITOX, avalue, AAEON, Advantech. Однако некоторые поставщики индустриального либо близкого к нему по требованиям к качеству и надежности оборудования используют стандартные потребительские материнские платы, рассчитанные на офисное применение, от таких производителей, как Albatron и др. Такой выбор может быть чреват различными неприятными последствиями в ходе эксплуатации, ведь подобные платы (например, Intel D945CLF для Atom) не предназначены для круглосуточной работы в большом диапазоне температур. Это требует специального отбора компонентов, особых подходов к проектированию и тщательного тестирования на всех этапах их создания.

Если говорить о ключевых преимуществах наших mini-ITX решений, то прежде всего необходимо отметить, что, кроме непрерывной работы в режиме 24/7 в расширенном температурном диапазоне, они предусматривают возможность масштабирования по центральному процессору от Sempron 2100+ (TDP 8W) вплоть до Turion TL-68 (наиболее мощный процессор AMD для мобильных систем). У них очень богатое оснащение (Dual GbE, IEEE 1394, LVDS, DC-DC преобразователь, разъем для карт CF, SATA, USB, два последовательных порта, предустановленный контроллер управления работой платы FSC и многое другое). Не стоит также забывать, что эти платы спроектированы и изготовлены в Германии, что является свидетельством качества, а также обеспечивает наилучшую техническую поддержку непосредственно от производителя.

+22
голоса

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT