Почему HPI Networks
Промышленные корпуса для вычислительных систем
Промышленный компьютерный корпус формирует механическую основу вычислительной системы и обеспечивает размещение системной платы, backplane, плат расширения, накопителей, блока питания и системы охлаждения.
В отличие от готового промышленного компьютера, chassis обычно не является самостоятельной вычислительной системой: процессорная плата, память, накопители и другие компоненты подбираются отдельно или устанавливаются в зависимости от требуемой конфигурации.
Основные типы промышленных корпусов
Стоечные корпуса Rackmount
Rackmount chassis предназначены для установки в стандартную серверную или промышленную стойку. Наиболее распространены корпуса высотой 1U, 2U, 3U и 4U.
Высота корпуса существенно влияет на доступное пространство для системной платы, плат расширения, накопителей, блока питания и охлаждения. Например, 4U-шасси обычно предоставляет больше возможностей для установки полноразмерных PCI Express или PCI карт, тогда как в 1U и 2U часто требуются riser-карты или low-profile компоненты.
Корпуса 4U
4U является распространённым форматом для расширяемых промышленных компьютеров. Такие шасси могут поддерживать стандартные ATX-материнские платы или архитектуру Slot CPU + backplane и позволяют устанавливать несколько полноразмерных плат расширения.
В ассортименте представлены, например, Advantech IPC-510MB и ACP-серии, Axiomtek AX61410, а также IEI RACK-серии различных конфигураций.
Корпуса 1U и 2U
Низкопрофильные 1U и 2U корпуса применяются там, где необходимо экономить место в стойке. При выборе важно заранее учитывать высоту процессорного кулера, форм-фактор блока питания, длину плат расширения и необходимость riser-модулей.
Номинальная высота 1U или 2U сама по себе не определяет совместимость с конкретной материнской платой или картой расширения.
Настольные и настенные корпуса
Промышленные компьютеры могут собираться также в desktop и wall-mount chassis. Такие корпуса применяются в шкафах автоматизации, возле производственного оборудования и в системах, где установка в 19-дюймовую стойку не требуется.
Для wall-mount систем важны расположение монтажных точек, ориентация плат расширения, доступ к разъёмам и организация воздушного потока.
Embedded chassis
Компактные embedded chassis предназначены для систем на базе Mini-ITX, SBC или других небольших вычислительных плат. В зависимости от конструкции они могут включать место для накопителя, блока питания и ограниченного количества модулей расширения.
Например, в ассортименте IEI присутствуют EBC-серии, рассчитанные на компактные embedded-конфигурации.
Корпуса под материнскую плату
Часть промышленных chassis рассчитана на традиционную архитектуру с системной платой ATX, Micro-ATX, Mini-ITX или другим поддерживаемым форм-фактором.
При выборе необходимо проверять не только максимальный форм-фактор платы, но и расположение I/O, отверстий крепления, PCIe-слотов, блока питания и накопителей.
Например, промышленный корпус Advantech IPC-510MB предназначен для построения 4U rackmount системы на базе ATX-материнской платы.
Корпуса под backplane и Slot CPU
Другой класс промышленных корпусов предназначен для архитектуры backplane + Slot CPU/System Host Board. В таких системах backplane устанавливается внутри корпуса, а процессорная плата и платы расширения подключаются к ней.
При выборе такого шасси необходимо проверить совместимость с конкретной backplane, количество и длину карт расширения, положение системного слота, тип питания и ограничения по охлаждению.
Например, Axiomtek AX61410TB-RC-NP представляет собой 4U rack chassis, рассчитанный на системы с backplane и полноразмерными PICMG-платами.
Количество слотов расширения
Количество доступных слотов является одним из основных параметров промышленного корпуса. Однако число механических отверстий на задней панели не следует автоматически считать количеством доступных PCI Express или PCI слотов.
Фактическая конфигурация определяется установленной материнской платой или backplane. Корпус обеспечивает место для плат, но электрические интерфейсы формируются вычислительной платформой.
Full-length и Full-height платы
Если в систему устанавливаются карты захвата, GPU, специализированные измерительные или коммуникационные платы, необходимо учитывать их длину и высоту.
Даже корпус с достаточным числом слотов может не поддерживать длинную плату из-за расположения накопителей, вентиляторов, блока питания или внутренних перемычек.
Отсеки для накопителей
Промышленные корпуса могут иметь внутренние и внешние отсеки для 2.5", 3.5" и 5.25" устройств. В некоторых моделях используются съёмные или hot-swap корзины.
Количество отсеков необходимо сопоставлять с реальной конфигурацией системы хранения, кабельной разводкой и возможностями контроллера накопителей.
Наличие hot-swap механики корпуса само по себе не гарантирует горячую замену накопителя: её также должны поддерживать контроллер, интерфейс и программная конфигурация системы.
Блок питания
Промышленное chassis может поставляться без блока питания, с установленным ATX PSU либо поддерживать специализированные или резервированные блоки питания.
При подборе необходимо учитывать суммарное энергопотребление процессора, GPU, плат расширения, накопителей и вентиляторов, а также пусковые нагрузки и требования к резервированию.
Redundant PSU
В серверных и критичных промышленных системах могут применяться резервированные блоки питания. Обычно они позволяют продолжить работу при отказе одного модуля питания при условии соответствующей архитектуры системы.
Наличие двух блоков питания или двух вводов нельзя автоматически трактовать как полноценное резервирование — необходимо проверять электрическую схему конкретного chassis.
Система охлаждения
Корпус играет ключевую роль в организации воздушного потока. Для систем с производительными CPU, GPU и несколькими картами расширения необходимо учитывать количество и расположение вентиляторов, направление воздушного потока, сопротивление установленных компонентов и тепловую нагрузку.
Совместимость компонентов по размерам не означает, что их тепловой режим автоматически будет допустимым. Особенно это важно для компактных 1U/2U и высокопроизводительных многослотовых систем.
Корпус и готовый промышленный компьютер
Промышленный компьютер представляет собой готовую вычислительную систему с процессором и другими основными компонентами.
Промышленный chassis является компонентом для сборки такой системы. Если изделие уже содержит процессорную платформу, оперативную память или иным образом является законченной вычислительной системой, его следует классифицировать прежде всего как промышленный компьютер, а не как корпус.
Корпус и серверное шасси
Граница между промышленным компьютерным корпусом и серверным chassis может быть условной. Одно и то же 19-дюймовое шасси технически может использоваться для промышленного компьютера, сервера, системы хранения или специализированной рабочей станции.
При классификации следует ориентироваться на позиционирование производителя и основную архитектуру изделия, а не только на высоту 1U–4U или наличие rackmount-крепления.
Промышленное chassis и корзина расширения
Не следует смешивать компьютерные корпуса с корзинами и базовыми шасси расширения систем автоматизации.
Компьютерное chassis предназначено для размещения вычислительной платформы и стандартных компьютерных компонентов. Корзина PLC, DAQ или remote I/O является частью конкретной системы автоматизации и выполняет другую архитектурную функцию.
Как выбрать промышленный корпус
Форм-фактор системной платы
Необходимо определить, будет ли система построена на ATX, Micro-ATX, Mini-ITX, Slot CPU + backplane или другой архитектуре.
Монтаж
Для стоечных систем проверяются высота U, глубина корпуса, совместимость со стойкой и направляющими. Для wall-mount и desktop систем учитываются способ крепления и доступ к интерфейсам.
Платы расширения
Необходимо заранее знать количество, высоту и длину устанавливаемых карт, а также необходимость дополнительного питания GPU или других устройств.
Накопители
Проверяются количество и тип отсеков, требования к hot-swap, расположение кабелей и вентиляция накопителей.
Питание
Выбирается подходящий тип блока питания и достаточная мощность с учётом всей конфигурации системы.
Охлаждение
Оцениваются тепловыделение компонентов, количество вентиляторов, направление воздушного потока и допустимая температура эксплуатации.
Основные параметры при подборе промышленного chassis
- rackmount, wall-mount, desktop или embedded исполнение;
- для rackmount — 1U, 2U, 3U, 4U и другая высота;
- ATX, Micro-ATX, Mini-ITX или другая системная плата;
- совместимость с backplane и Slot CPU;
- количество механических слотов расширения;
- поддерживаемая длина и высота плат;
- количество и формат отсеков 2.5", 3.5" и 5.25";
- hot-swap корзины;
- тип и мощность блока питания;
- поддержка резервированного питания;
- количество и размер вентиляторов;
- глубина корпуса;
- совместимость с rack rails;
- размеры и масса;
- требования к рабочей температуре;
- совместимость с выбранной вычислительной платформой.
Подбор промышленного корпуса под проект
Для подбора chassis желательно указать модель материнской платы или backplane, количество и размеры плат расширения, тип и число накопителей, требования к блоку питания, способ монтажа и ограничения по глубине корпуса.
HPI Networks поможет подобрать совместимый промышленный корпус и проверить его совместимость с backplane, материнской платой, блоком питания, накопителями, платами расширения и системой охлаждения по документации производителя.
