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X9蜘蛛计算机系统将在2030年为美国陆军提供动力吗?

几周前,当我写下这些话时,我听说通用微系统公司的人在最近的AUSA 2022年年会和博览会上获得了三个“最佳展示”奖,该会议于10月10日至12日在华盛顿特区举行,其目的是突出建设2030年军队的计算创新。

万一你对这类事情不留心的话,那美国陆军协会(AUSA)是一个非营利性的教育和专业发展协会,为美国军队服务,支持强大的国防。正如他们在网站上所说:“AUSA为军队发声,支持士兵,并表彰那些为促进国家安全而服役的人。”今年的美军2022年每年的会议和博览会拥有33000多名与会者,650多家参展商,150多场会议,80多个国家(我不能100%确定最后一个数字与什么有关,但肯定有很多国家)。

我感兴趣的原因是来自通用微系统(GMS)获得这些“最佳展览”奖项的原因是,就在展览前一两周,我与GMS首席执行官兼首席架构师Ben Sharfi聊天,他向我讲述了关于新产品的细节X9蜘蛛GMS的模块化和超密集X9分布式架构。本表示,X9蜘蛛拥有最创新、坚固和可靠的计算技术,可用于下一代陆军。

在我们冒险进入X9 Spider的巢穴之前,让我们先设置场景。小心!就像一般的电子产品一样,特别是与军事有关的任何东西,我们将不得不涉猎一堆乱七八糟的缩写词,所以让我们在开始之前都穿上我们的橡胶惠灵顿靴子(命中注定,我已经穿上了我的)。

目前存在各种基于总线的架构,其中基于总线的板的集合被聚集在单个机箱中。这在很大程度上定义了集中式计算架构的概念。这些基于总线的架构的例子有COM Express、PC104和VPX。

基于总线的板示例(来源:GMS)

PC/104(或PC104)是一个嵌入式计算机标准家族,其中的形式因素和计算机总线都由PC/104联盟定义。它的名称来源于原始PC/104规范中板间工业标准架构(ISA)连接器上的104脚,并在后续修订中保留,尽管连接器有所更改。PC/104总线和外形最初是由Ampro在1987年设计的,后来在1992年由PC/104联盟标准化。PC/104联盟发布的规范定义了多种总线结构(ISA, PCI, PCI Express)和形式因子(104,EBX, EPIC), >上的<讽刺模式,因此>上的<讽刺模式没有混淆的机会。

COM Express标准是由PCI工业计算机制造商集团(PICMG)于2005年首次发布的,它以模块上计算机(COM)的形式为夸耀。该标准定义了五种模块类型,每种模块在一个或两个220针连接器上实现不同的引脚配置和功能集。它还定义了两个模块大小(后来扩展到四个),规范中现在定义了八种不同的pinout, < >上的讽刺模式,因此,再次强调,没有可能混淆< >上的讽刺模式。

与此同时,术语VPX(虚拟路径交叉连接),也被称为VITA 46,指的是国防承包商通常用于连接计算机组件的一套标准。VPX由VMEbus国际贸易协会(VITA)工作组于2003年开始定义,于2004年首次演示,并于2007年成为ANSI标准。OpenVPX系统规范是VPX的发展和补充,于2010年6月由ANSI批准。

目前的VPX/OpenVPX标准定义了16个不同的配置文件,其中每个配置文件有数百个互连引脚。我被告知,每个供应商都在某种程度上偏离了标准。这让我想起了“放牧猫”这个短语。反过来,这让我想起了经典放猫视频在YouTube上。

底线是,尽管VPX/OpenVPX使用了许多非常引人注目的流行语,但现实是你不能简单地从不同的供应商交换单元。

在我们继续之前,还有几个其他的术语,在将来的某个阶段可能会很方便,所以我将在这里快速介绍它们。让我们从航空运输机架(ATR)开始,在过去的50年里,它一直是军用地面车辆和飞机电子设备的事实上的标准外形因素。这里的想法是——就像家里的PC一样——所有的东西(处理器、显卡、网卡、电源、冷却风扇等)都塞在一个坚固的盒子里,形成一个集中的计算系统。

当你和军队里的任何人谈论这类事情时,你很可能听到他们低声念叨着“SOSA”和“MOSA”。传感器开放系统架构(SOSA)联盟成立于2017年,旨在为指挥、控制、通信、计算机、情报、监视和侦察(C4ISR)系统定义一个开放的传感器环境(试着快速说10遍)。两年后的2019年,美国国防部发布了一份三军备忘录,呼吁在未来的武器系统中最大限度地使用模块化开放系统方法(MOSA)。这两项计划的真正含义是,确保未来军事系统中关键硬件和软件的互操作性和通用性至关重要。

所有这些都让我们回到了大湄公河次区域。正如Ben告诉我的那样,“我们已经拥有了市场上最完整的VPX产品线,但我们认为我们可以做得更好,这就是为什么我们以X9 Spider的形式引入了一种全新的技术。”

这里有很多内容要讲,所以我将略过这些内容,只介绍一个高层次的观点,我希望用它来吸引和逗逗你,之后你可以跳转到GMS网站或联系Ben了解更多信息,如果你愿意的话。让我们从主机CPU开始,它有两种型号。首先,我们有X9 Xeon W主机CPU,拥有英特尔虎- h处理器,最多8核,64GB DDR4 ECC DRAM, 4倍ThunderBolt 4显示端口和100W功率(可作为铜线或光纤电缆,功率传输超过50米),NVIDIA RTX-5000 GPGPU,双100GigE以太网端口与光纤接口,四M.2站点支持Wi-Fi, Mil STD-1553,蜂窝和GPS,等等等等。

Spider X9主机CPU模块之一(来源:GMS)

或者,我们有X9 Xeon D主机CPU,拥有多达20核的英特尔冰湖处理器,64GB的DDR4 ECC DRAM, 2倍ThunderBolt 4显示端口和100W功率(可作为铜或光纤电缆,功率传输超过50米),NVIDIA RTX-5000 GPGPU, 4个100GigE以太网端口与光纤接口,4个M.2站点支持Wi-Fi, Mil STD-1553,蜂窝和GPS,以及……再一次……如此之多。

除了主机CPU模块,X9 Spider套件还拥有其他模块,包括显示器、GPGPU、交换机、工作站I/O、主机AI、存储、电源、冷却器和3U VPX。

当前的Spider X9模块套件(来源:GMS)

有几件事在上图中并不明显,比如所有的处理模块都是密封的,因此可以在恶劣的环境中操作。此外,所有模块包括电压,温度,冲击和篡改传感器,以确保安全操作,它们是MIL-STD-810G, MIL-STD-1275D, MIL-S-901D, MIL-STD-461F, DO-160D,和IP67兼容。

对于希望重用现有VPX板的设计人员,3U VPX模块支持三个3U OpenVPX模块。前面有4个ThunderBolt 4连接器,后面有一个完全可定制的I/O面板,这个小流氓还不到传统ATR盒子的四分之一大。

下面说明了通过物理连接Spider X9模块来实现所需系统配置的方法。观察一下,除了刚性,联锁技术如何在冷却模块(或模块)和其他模块之间提供最佳的传热。

将Spider X9模块连接在一起(来源:GMS)

现在,虽然我认为前面展示的“彩虹图像”很漂亮,但下面的版本真正吸引了我的注意力,让我说“哇!

将Spider X9模块连接在一起(来源:GMS)

观察ThunderBolt 4接口的直通功能,如图所示的蓝线所示。

除了所有GMS产品都是在美国设计和制造之外(这一直是我的乐事),另一个很棒的事情是,所有在Spider X9系统中使用的高速接口都是开放标准,这意味着其他供应商可以创建他们自己的模块,这应该会让SOSA (GMS是成员之一)和MOSA的爱好者非常高兴。

我通常不会花很多时间关注军方在做什么,但我不得不说,我认为那些穿着权威内衣、走在权力走廊上的人应该认真看看GMS的蜘蛛X9系统。你呢?你有什么想法想分享一下你在这里看到的一切吗(包括你自己在战场上使用军事装备的经历)?

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