ModBlox7 beschreibt die Basisspezifikation eines modularen Box-PCs, bestehend aus diversen funktionalen Baugruppen, wie CPU, Stromversorgung und I/Os. Dieser neue, herstellerübergreifende Standard ermöglicht Anwendern durch interoperable Funktionseinheiten eine breite Palette von Gerätekombinationen im modularen Design umzusetzen. Ziel der PICMG® war es dabei auch, Kosten zu reduzieren und die Nachhaltigkeit zu fördern.
Umfang der neuen Spezifikation
Die neue Spezifikation der PICMG® umfasst sowohl die Mechanik, die modularen Funktionseinheiten, als auch die elektrische Verbindung mittels Steckverbinder im vordefinierten Pinout. Ein Box-PC besteht demnach aus einem Gehäuse, einer oder zwei Power Supply Units sowie einer oder zwei CPUs mit je bis zu vier PCI-Express- und bis zu acht USB-basierten I/Os. Jedes Modul kann dabei wiederum je nach Komplexität der Einheit bis zu drei gestapelte Leiterplatten umfassen. Die Dimensionen des Box-PCs sind dabei in der Höhe sowie in der Tiefe vorgegeben. Die Frontbreite variiert hingegen in Abhängigkeit von der Anzahl der Units. Diese wiederum können jeweils aus einem oder mehreren sogenannten Slots à 1,4 Zoll bestehen. Zwölf Slots dürfen so bis zu einer maximalen Breite von 16,8 Zoll aneinandergereiht werden.
Anforderungen an den Steckverbinder
Besonderes Augenmerk gilt bei einem Standard zur modularen Gerätekonfiguration natürlich der elektrischen und mechanischen Verbindung der einzelnen Module mittels Steckverbinder. Entsprechend der Einsatzbedingungen der Box-PCs sollte es sich hierbei um einen highspeedfähigen Steckverbinder in SMT handeln, der sich nicht nur durch eine enorme Robustheit bei der Installation, sondern auch durch hohe Toleranzen im Betrieb sowie ausgesprochene Widerstandsfähigkeit gegenüber widrigen Umweltbedingungen auszeichnet. Da es bei manchen Anwendungen erforderlich ist, durch einen weiteren Steckverbinder für Ausfallsicherheit durch Redundanz zu sorgen, muss darüber hinaus ein simultaner Einsatz mehrerer Stecker auf einer Leiterplatte möglich sein. Dies erfordert einen hohen Versatzausgleich beim Stecken sowie Toleranzen im Betrieb.
Zero8 als Steckverbinder der Wahl
Einen Steckverbinder, der sich für die vielfältigen Anforderungen eignet, fand das ModBlox7-Gremium im Zero8 des Steckverbinderherstellers ept. Der SMT-Stecker im Raster 0,8 mm entstammt einer großen Produktfamilie mit verschiedenen Bauformen, Bauhöhen und Polzahlen sowie mit optionaler EMV-Schirmung. Für die ModBlox7-Spezfikation kommt er in der gewinkelten, 80-poligen Ausführung zum Einsatz und ermöglicht somit die horizontale Leiterplatten-Verbindung angrenzender Units. Um Redundanzen zur Ausfallsicherheit zu gewährleisten, ist entsprechend der Spezifikation auch die simultane Verwendung zweier Zero8-Stecker zugelassen. Ermöglicht wird dies durch einen Versatzausgleich von 0,4 mm bei der Installation sowie Toleranzen im Betrieb von 0,7 mm. Andernfalls könnten die Module bei der Verbindung Schaden nehmen.
Ein weiterer Vorteil des Zero8 ist die Möglichkeit zur zeitgleichen Übertragung von Hohen Strömen und Highspeed-Signalen. Was zunächst unvereinbar klingt, ist durch das Steckverbinder-Design in Kombination mit einer entsprechenden Pinbelegung durchaus realisierbar und spart somit Platz und Kosten.
Durch seine genderneutrale ScaleX-Anschlusstechnologie mit ineinander verschränkten Messer- und Federleisten verfügt der Zero8 außerdem über eine enorme Kontaktsicherheit und garantiert somit auch bei Vibration und Schock eine zuverlässige Signalübertragung.
Zero8 auch zur PCB-Verbindung innerhalb einzelner Units
Auch für die Mezzaninverbindungen der bis zu drei Leiterplatten einer CPU bietet das Zero8-Portfolio eine passgenaue Lösung zu gleichen Installationsbegebenheiten. Der Einsatz mehrerer Steckverbinder einer skalierbaren Produktfamilie bietet dabei noch einen entscheidenden Vorteil: So müssen die Stecker nicht immer wieder aufs Neue eindesignt und freigegeben werden – die damit verbundenen Kosten kann sich der Anwender sparen.
Interoperabilität bei gleichzeitiger Kostensenkung und Nachhaltigkeit. Die neue Spezifikation verspricht große Fortschritte für Box-PCs. Mit dem Zero8 gelingt dabei die sichere Verbindung der einzelnen Module. Noch im ersten Quartal soll die Spezifikation dann endgültig verabschiedet werden.