Plano posterior

Un backplane o sistema de backplane es un conjunto de conectores eléctricos conectados en paralelo, de manera que cada pin de cada conector se enlaza con el mismo pin de todos los demás conectores, formando así un bus de computadora . Se utiliza para conectar varias placas de circuito impreso y conformar un sistema informático completo . Los backplanes suelen utilizar placas de circuito impreso , pero también se han utilizado backplanes con cableado en minicomputadoras y aplicaciones de alta fiabilidad.

Generalmente, un backplane se diferencia de una placa base por la ausencia de elementos de procesamiento y almacenamiento integrados. Un backplane utiliza tarjetas enchufables para el almacenamiento y el procesamiento.

Los primeros sistemas de microcomputadoras, como el Altair 8800, utilizaban un plano posterior para el procesador y las tarjetas de expansión .

Normalmente, se prefieren los backplanes a los cables debido a su mayor fiabilidad . En un sistema cableado, los cables deben flexionarse cada vez que se añade o se retira una tarjeta del sistema; esta flexión acaba provocando fallos mecánicos. Un backplane no sufre este problema, por lo que su vida útil solo está limitada por la durabilidad de sus conectores. Por ejemplo, los conectores DIN 41612 (utilizados en el sistema VMEbus ) tienen tres grados de durabilidad diseñados para soportar (respectivamente) 50, 400 y 500 inserciones y extracciones, o "ciclos de acoplamiento". Para transmitir información, la tecnología Serial Back-Plane utiliza un método de transmisión de señalización diferencial de bajo voltaje . ^{[ 1 ]}

Además, existen cables de expansión de bus que extienden el bus de una computadora a un backplane externo, generalmente ubicado en una carcasa, para proporcionar más o diferentes ranuras que las que ofrece la computadora principal. Estos conjuntos de cables constan de una placa transmisora ​​ubicada en la computadora, una placa de expansión en el backplane remoto y un cable que conecta ambas.

Los backplanes han aumentado en complejidad desde la arquitectura estándar industrial (ISA) (utilizada en el IBM PC original ) o el estilo S-100, donde todos los conectores estaban conectados a un bus común. Debido a las limitaciones inherentes a la especificación de interconexión de componentes periféricos (PCI) para el control de ranuras, los backplanes ahora se ofrecen en versiones pasivas y activas .

Los backplanes pasivos verdaderos no ofrecen circuitos de control de bus activos. La lógica de arbitraje necesaria se ubica en las tarjetas hijas. Los backplanes activos incluyen chips que almacenan en búfer las distintas señales que llegan a las ranuras.

La distinción entre ambos no siempre es clara, pero puede convertirse en un problema importante si se espera que todo el sistema no tenga un único punto de fallo (SPOF). El mito común sobre los backplanes pasivos, incluso si son únicos, no suele considerarse un SPOF. Los backplanes activos son aún más complejos y, por lo tanto, tienen un riesgo de mal funcionamiento no nulo. Sin embargo, una situación que puede causar interrupciones tanto en el caso de backplanes activos como pasivos es durante las actividades de mantenimiento; por ejemplo, al intercambiar placas, siempre existe la posibilidad de dañar los pines/conectores del backplane, lo que puede provocar una interrupción total del sistema, ya que todas las placas montadas en el backplane deben retirarse para reparar el sistema. Por lo tanto, estamos viendo arquitecturas más recientes donde los sistemas utilizan conectividad redundante de alta velocidad para interconectar las placas del sistema punto a punto sin ningún punto único de fallo en ninguna parte del sistema.

Cuando se utiliza un backplane con una placa base enchufable (SBC) o una placa host del sistema (SHB), la combinación ofrece la misma funcionalidad que una placa base , proporcionando potencia de procesamiento, memoria, E/S y ranuras para tarjetas enchufables. Si bien existen algunas placas base que ofrecen más de ocho ranuras, ese es el límite tradicional. Además, a medida que avanza la tecnología, la disponibilidad y la cantidad de un tipo de ranura en particular pueden verse limitadas en comparación con lo que ofrecen actualmente los fabricantes de placas base.

Sin embargo, la arquitectura del backplane no guarda mucha relación con la tecnología SBC que se conecta a él. Existen algunas limitaciones en cuanto a lo que se puede construir, ya que el chipset y el procesador de la SBC deben ser compatibles con los tipos de ranuras. Además, se puede proporcionar un número prácticamente ilimitado de ranuras, siendo 20, incluyendo la ranura de la SBC, un límite práctico, aunque no absoluto. Por lo tanto, un backplane PICMG puede proporcionar cualquier número y cualquier combinación de ranuras ISA, PCI, PCI-X y PCI-e, limitado únicamente por la capacidad de la SBC para interactuar con dichas ranuras y controlarlas. Por ejemplo, una SBC con el procesador i7 más reciente podría interactuar con un backplane que proporcione hasta 19 ranuras ISA para controlar tarjetas de E/S antiguas.

Algunos backplanes están diseñados con ranuras para conectar dispositivos en ambos lados y se denominan midplanes. Esta capacidad de conectar tarjetas en cualquiera de los lados de un midplane suele ser útil en sistemas grandes compuestos principalmente por módulos conectados al midplane.

Las placas intermedias se utilizan con frecuencia en ordenadores, sobre todo en servidores blade , donde las placas del servidor se ubican en un lado y los módulos periféricos (alimentación, red y otras E/S) y de servicio en el otro. También son populares en equipos de redes y telecomunicaciones, donde un lado del chasis aloja las tarjetas de procesamiento del sistema y el otro, las tarjetas de interfaz de red.

Los planos medios ortogonales conectan tarjetas verticales de un lado con tarjetas horizontales del otro lado. ^{[ 2 ] [ 3 ]} Un plano medio ortogonal común conecta varias tarjetas de línea telefónica verticales de un lado, cada una conectada a cables telefónicos de cobre, con una tarjeta de comunicaciones horizontal del otro lado. ^{[ 4 ]}

Un "plano medio virtual" es un plano imaginario entre tarjetas verticales de un lado que se conectan directamente a placas horizontales del otro lado; los alineadores de ranuras de tarjetas de la jaula de tarjetas y los conectores autoalineables de las tarjetas mantienen las tarjetas en posición. ^{[ 5 ]}

Algunas personas utilizan el término "midplane" para describir una placa que se encuentra entre y conecta un backplane de intercambio en caliente de discos duros y fuentes de alimentación redundantes. ^{[ 6 ] [ 7 ]}

Los servidores suelen tener un backplane para conectar discos duros y unidades de estado sólido intercambiables en caliente; los pines del backplane se conectan directamente a los zócalos de los discos duros sin necesidad de cables. Pueden tener un único conector para conectar un controlador de matriz de discos o varios conectores que se pueden conectar a uno o más controladores de forma arbitraria. Los backplanes se encuentran habitualmente en gabinetes de discos , matrices de discos y servidores .

Las placas base para discos duros SAS y SATA suelen utilizar el protocolo SGPIO para la comunicación entre el adaptador del host y la placa base. Como alternativa, se pueden usar los servicios de gabinete SCSI . En los subsistemas SCSI paralelos , se utiliza SAF-TE .

• Placa secundaria : placa de circuito para conectar a un sistema informático y añadir funcionalidades. Páginas que muestran breves descripciones de los destinos de redirección. 
• Eurocard : estándar para placas de circuito impreso que pueden interconectarse en un chasis montado en rack. 
• Módulo M : estándar para tarjetas hijas de ordenador. 
• Bus SS-50 : Bus informático para sistemas de 8 bits. Páginas que muestran breves descripciones de destinos de redirección. 
• Autobús STD – Autobús informático 
• STEbus – Bus informático no propietario e independiente del procesador 
• Red conmutada : topología de red en la que los nodos están interconectados por conmutadores de red. 
• VXI – Estándares para pruebas automatizadas basadas en VMEbus. Páginas que muestran descripciones breves de los destinos de redireccionamiento. 

• Karanassios, V.; Horlick, G. (agosto de 1985). "Estructuras y sistemas de bus de plano posterior". Talanta . 32 ( 8): 583– 599. doi : 10.1016/0039-9140(85)80155-7 . OCLC 269384772. PMID 18963977 .  
• Karanassios, V.; Horlick, G. (agosto de 1985). "Planos posteriores inteligentes: I: La manzana II". Talanta . 32 (8): 601– 614. doi : 10.1016/0039-9140(85)80156-9 . OCLC 4928218486 . PMID 18963978 .  
• Karanassios, V.; Horlick, G. (agosto de 1985). "Planos posteriores inteligentes: II: la PC IBM". Talanta . 32 (8): 615– 631. doi : 10.1016/0039-9140(85)80157-0 . OCLC 269384774 . PMID 18963979 .