6U VPX 高性能計算存儲板卡

基於6U VPX的 XC7VX690T+C6678的雙FMC接口雷達通信處理板

  一、板卡概述

高性能VPX信號處理板基於標准6U VPX架構，提供兩個標准FMC插槽，適用於電子對抗或雷達信號等領域的高性能采集、回放以及相關處理。通過扣接不同的數據接口FMC子卡的方式，可實現不同采樣頻率、不同量化位數、不同通道數、不同信號形式的采集、回放、處理的功能模塊。高性能VPX信號處理板主要包含大規模FPGA、多核DSP、大容量DDR3存儲器、FMC插槽、擴展IO、板載時鍾等，模塊原理框圖如下圖所示：

二、處理板技術指標

主FPGA子系統規格 　　1) 支持擴展2個FMC子卡，符合VITA57標准； 　　2) 選用Xilinx 公司Virtex7系列FPGA，型號XC7VX690T-2FFG1761I 　　3) FPGA外掛2組DDR3 SDRAM，每組容量4GB，位寬64bit，工作速率1333MHz； 　　4) 引出22對LVDS到背板P6；  　　5) 引出4組4×GTX連接到P2，每對連接的傳輸速率不小於6Gbps，可根據需要配置為RapidIO、RocketIO、SATAII/III工作方式； 　　6) 通過本地總線、RapidIO與DSP連接; 　　7) 提供主FPGA所有接口代碼的封裝庫； DSP子系統規格 　　1) 選用TI公司8核DSP，型號TMS320C6678，工作主頻1GHz； 　　2) 外掛1組DDR2 SDRAM，容量2GB，位寬64bit，工作速率533MHz； 　　3) 提供1組4×RapidIO連接到FPGA； 　　4) 通過EMIF總線與配置FPGA互聯； 　　5) 提供2×PCIe連接到P2； 　　6) 提供2個千兆以太網到P4； 　　7) 提供1個RS232串口到P4； 　　8) 提供1個千兆以太網接口到前面板； 　　9) 提供1個RS232串口到前面板；
配置FPGA子系統規格 　　1) 選用Xilinx公司Spartan6系列FPGA，型號XC6SLX100； 　　2) 配置FPGA用於模塊配置控制管理，模塊復位初始化管理，模塊工作時鍾網絡管理等工作； 　　3) 通過LBC總線與PowerPC互聯； 　　4) 外接NorFLASH和NandFLASH，NorFLASH容量1Gb；NandFLASH容量8GB； 　　5) 輸出1路串口到前面板； 　　6) 可通過DSO經配置FPGA實現對V7 FPGA進行程序動態加載， S6 給V7 FPGA加載配置時鍾不低於50MHz； 　　7) 提供配置FPGA所有接口的源碼封裝庫及源碼工程。

三、子卡配用：

 

基於6U VPX 的mSATA高性能數據存儲板

一、板卡概述

       該產品系我司自主研發。基於標准6U VPX架構。 
二、產品特性
大存儲容量8TB  讀寫方式RAID0 ,讀寫速率2GB/s 四路x4 SRIO@5Gbps/Lane  兩路 x4 PCIe@5Gbps/Lane  板載4GB DDR3 SDRAM  板載 2顆 128MB NorFlash  兩路1000Base-T接口  符合VITA46.0 VPX Base Standard 
三、原理框圖

四、產品規格

處理能力	兩片 Xilinx FPGA XC7K325T-2FFG900I
存儲能力	每片FPGA外掛DDR3 SDRAM 256M x 64bit
	每片FPGA 外掛BPI Flash 128MB，用於程序加載
	外掛8個mSATA盤 @ 6Gbps/lane，總容量 可達8TB
VPX接口	P0：單電源供電，系統復位（低電平有效），SM總線（IIC）
	P1：四組x4 SRIO @ 5Gbps/Lane
	P2：兩組x4 PCIe @ 5Gbps/Lane,一個千兆以太網 10/100/1000 Base-T
	P3：32對LVDS
	P4：32對LVDS
前面板	一個千兆以太網
	兩個電源指示燈
	一個系統復位按鍵
	兩個FPGA分別引出4個LEDs至前面板，用於狀態指示及調試
片間互聯	兩個FPGA 實現72對LVDS互聯
工作溫度	-40℃~ 70°C
供電要求	單電源DC12V~5A
散熱方式	風冷散熱

 

基於6UVPX C6678+XCVU9P的信號處理板卡

一、板卡概述

      板卡基於6U VPX標准結構，包含一個C6678 DSP芯片，一個XCVU9P 高性能FPGA，雙路HPC FMC。

 

二、處理板技術指標

•  DSP處理器采用TI 8核處理器TMS320C6678;

•  DSP 外掛一組64bit DDR3顆粒，總容量2GB，數據速率  1333Mb/s;

•  DSP 采用EMIF16 NorFlash加載模式，NorFlash容量  32MB;

•  DSP 外掛一路千兆以太網1000BASE-T;

•  FPGA處理器采用Xilinx VirtexUltralSCALE+ 系列芯片  XCVU9P;

•  FPGA外掛2組DDR4 ，每組2GB，64bit 容量

•  FPGA 外掛2組FMC HPC 連接器;

•  FPGA 引出1路QSPF+，每路數據速率40Gb/s;

•  FPGA與DSP之間通過RapidIO互聯 。

•  VPX 連接器上外接FPGA的24個GTY，LVDS信號，DSP的   1路以太網

三、軟件系統

•  提供FPGA的接口測試程序，包括 DDR4、光纖、RapidIO、FMC等接口

•  提供DSP接口測試程序，包括DDR3、Flash、RapidIO、網絡、uart接口。

四、物理特性：
•  尺寸：6U CPCI板卡，大小為160X233.35mm。 
•  工作溫度：0℃～ +55℃ ，支持工業級 -40℃～ +85℃ 
•  工作濕度：10%～80%

五、供電要求: 
•  雙直流電源供電。整板功耗 50W。 
•   電壓：+12V 10A。 
•  紋波：≤10%

六、應用領域
 軟件無線電系統，基帶信號處理，無線仿真平台，高速圖像采集、處理等。

基於6U VPX的KU115 M.2高性能存儲計算板

一、板卡概述

       板卡基於高性能FPGA KU115設計的標准6U VPX 存儲計算板，FPGA選用XCKU115-2FLVF1924，支持4組DDR4,4個QSFP+數據輸入，4個PCIe的NVMe固態存儲，高並行存儲速度8GB/s，容量4TB。FPGA資源支持深度學習，加速計算等算法。管理FPGA使用XCZU4EG，支持PCIe，DDR4，EMMC，網絡，RS232，HDMI等接口。

 

 

二、處理板技術指標

•  管理處理器采用ZYNQ Ultrascale XCZU4EG-2FBVB900I;

•  ZYNQ U 外掛一組32bit DDR4顆粒，總容量2GB，數據速率    1333Mb/s;

•  ZYNQ U 采用QSPI+EMMC加載模式，QSPI容量    32MB;

•  ZYNQ U外掛一路千兆以太網1000BASE-T;一個QSFP+接口

•  FPGA處理器采用Xilinx Kintex UltralSCALE 系列芯片 XCK115-FLVF1924

•  FPGA外掛4組DDR4 ，每組2GB，64bit 容量

•  FPGA 引出4路QSPF+，每路數據速率40Gb/s;

•  FPGA 引出4路M.2 PCIe存儲，每路數據存儲速率2GB/s;

•  FPGA與ZYNQ U之間通過RapidIO互聯 。

•  VPX 連接器上外接FPGA的24個GTH，LVDS信號

三、軟件系統

•  提供FPGA的接口測試程序，包括 DDR4、光纖、RapidIO。M.2 PCIe存儲單獨討論。

•  提供ZYNQ U接口測試程序，包括DDR4、Flash、RapidIO、網絡、uart接口。

四、物理特性：
•  尺寸：6U CPCI板卡，大小為160X233.35mm。 
•   工作溫度：0℃～ +55℃ ，支持工業級 -40℃～ +85℃ 
•  工作濕度：10%～80%

五、供電要求: 
•   雙直流電源供電。整板功耗 50W。 
•   電壓：+12V 10A。 
•   紋波：≤10%

六、應用領域
高性能存儲等。

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