USA ka 872 Programmable Acceleration Card nga adunay Intel Arria 10 GX FPGA

Pasiuna

Mahitungod niini nga Dokumento

Kini nga dokumento naghatag ug mga pamaagi sa pagbanabana ug pag-validate sa gahum ug thermal performance sa imong AFU nga disenyo gamit ang Intel® Programmable Acceleration Card nga adunay Intel Arria® 10 GX FPGA sa target server platform.

Paghingalan sa Kuryente

Ang board management controller nagmonitor ug nagdumala sa thermal ug power nga mga panghitabo sa Intel FPGA PAC. Kung ang board o FPGA nag-overheat o nag-drawing sa sobra nga sulog, ang board management controller nagsira sa gahum sa FPGA alang sa proteksyon. Pagkahuman, gipaubos usab niini ang link sa PCIe nga mahimong hinungdan sa usa ka wala damha nga pagkahagsa sa sistema. Tan-awa ang Auto-Shutdown alang sa dugang nga mga detalye bahin sa mga pamatasan nga nag-aghat sa pagsira sa board. Sa normal nga mga kaso, ang temperatura ug gahum sa FPGA mao ang nanguna nga hinungdan sa pagsira. Aron mamenosan ang downtime ug masiguro ang kalig-on sa sistema, girekomenda sa Intel nga ang kinatibuk-ang gahum sa board dili molapas sa 66 W ug ang gahum sa FPGA dili molapas sa 45 W. Ang mga indibidwal nga sangkap ug board assemblies adunay pagkalainlain sa gahum. Busa, ang mga nominal nga kantidad mas ubos kaysa mga limitasyon aron masiguro nga ang board dili makasinati sa usa ka random nga pagsira sa usa ka sistema nga adunay lainlaing mga karga sa trabaho ug mga temperatura sa pagsulod.

Paghingalan sa Kuryente

Sistema	Kinatibuk-ang Gahum sa Board (watts)	Gahum sa FPGA (watts)
Usa ka sistema nga adunay usa ka FPGA Interface Manager (FIM) ug AFU nga nagdagan nga adunay labing grabe nga kaso sa pag-throttling nga workload sa labing gamay nga 15 minuto sa kinauyokan nga temperatura nga 95 °C.	66	45

Ang kinatibuk-ang gahum sa board managlahi depende sa imong Accelerator Functional Unit (AFU) nga disenyo (kadaghanon ug frequency sa logic toggling), inlet temperature, system temperature ug airflow sa target slot para sa Intel FPGA PAC. Aron madumala kini nga kabag-ohan, girekomenda sa Intel nga makab-ot nimo kini nga espesipikasyon sa gahum aron mapugngan ang pagsira sa kuryente sa Board Management Controller.

May Kalabutan nga Impormasyon

Auto-Shutdown.

Mga kinahanglanon

Ang server orihinal nga ekipo manufacturer (OEM) kinahanglan nga balido nga ang matag Intel FPGA PAC interfacing sa usa ka PCIe slot sa usa ka target server plataporma mahimong magpabilin sa sulod sa thermal limitasyon bisan kon ang board naggamit sa maximum gitugotan nga gahum (66 W). Para sa dugang nga impormasyon, tan-awa ang Intel PAC nga adunay Intel Arria 10 GX FPGA Platform Qualification Guidelines(1).

Mga Kinahanglanon sa Himan

Kinahanglan nga naa nimo ang mga musunod nga mga himan aron mabanabana ug matimbangtimbang ang gahum ug kainit nga pasundayag.

• Software:
  • Intel Acceleration Stack alang sa Development
  • BWtoolkit
  • Disenyo sa AFU(2)
  • Tcl script (pag-download) - Gikinahanglan aron ma-format ang programming file alang sa pagtuki
  • Sayo nga Power Estimator alang sa Intel Arria 10 nga mga aparato
  • Intel FPGA PAC Power Estimator Sheet (pag-download)
• Hardware:
  • Intel FPGA PAC
  • Micro-USB cable(3)
  • Target nga Server para sa Intel FPGA PAC(4)

Girekomenda ka sa Intel nga sundon ang Intel Acceleration Stack Quick Start Guide para sa Intel Programmable Acceleration Card nga adunay Intel Arria 10 GX FPGA para sa pag-install sa software.

May Kalabutan nga Impormasyon

Intel Acceleration Stack Quick Start Guide para sa Intel Programmable Acceleration Card nga adunay Intel Arria 10 GX FPGA.

1. Kontaka ang imong representante sa suporta sa Intel aron ma-access kini nga dokumento.
2. Ang build_synth nga direktoryo gihimo human nimo i-compile ang imong AFU.
3. Sa Acceleration Stack 1.2, ang board monitoring gihimo sa PCIe.
4. Siguruha nga ang imong OEM nag-validate sa gipunting nga (mga) slot sa PCIe subay sa Mga Giya sa Kwalipikasyon sa Platform para sa imong Intel FPGA PAC.

Paggamit sa Board Management Controller

Auto-Shutdown

Ang Board Management Controller nagmonitor ug nagkontrol sa mga pag-reset, lain-laing mga riles sa kuryente, FPGA ug temperatura sa board. Sa diha nga ang Board Management Controller makamatikod sa mga kondisyon nga posibleng makadaot sa board, kini awtomatik nga gipalong ang gahum sa board alang sa proteksyon.

Mubo nga sulat: Sa diha nga ang FPGA mawad-an sa gahum, ang PCIe link tali sa Intel FPGA PAC ug host wala. Sa daghang mga sistema, ang PCIe link-down mahimong hinungdan sa pagkahagsa sa sistema.

Mga Pamantayan sa Auto-Shutdown

Ang mosunod nga talaan naglista sa mga sukdanan nga lapas pa niini ang Board Management Controller nagsira sa gahum sa board.

Parameter	Limitasyon sa Threshold
Gahum sa Board	66 W
12v Backplane Current	6 A
12v Backplane Voltage	14 V
1.2v Karon	16 A
1.2v Voltage	1.4 V
1.8v Karon	8 A
1.8v Voltage	2.04 V
3.3v Karon	8 A
3.3v Voltage	3.96 V
FPGA Core Voltage	1.08 V
FPGA Core Current	60 A
FPGA Core Temperatura	100°C
Kinauyokan nga Temperatura sa Suplay	120°C
Temperatura sa Lupon	80°C
Temperatura sa QSFP	90°C
QSFP Voltage	3.7 V

Pagbawi Human sa Auto-Shutdown

Gipugngan sa Board Management Controller ang gahum hangtod sa sunod nga siklo sa kuryente. Busa, kung ang gahum sa Intel FPGA PAC card gisirhan, kinahanglan nimo nga i-power cycle ang server aron mabalik ang gahum sa Intel FPGA PAC.

Ang kasagarang hinungdan sa pagpalong sa kuryente mao ang sobrang pag-init sa FPGA (kung ang temperatura sa kinauyokan labaw sa 100°C), o ang pagdrowing sa FPGA nga sobra nga sulog. Kini kasagarang mahitabo kung ang disenyo sa AFU molapas sa Intel FPGA PAC nga gihubit nga mga sobre sa kuryente o walay igong airflow. Sa kini nga kaso, kinahanglan nimo nga pakunhuran ang konsumo sa kuryente sa imong AFU.

Monitor On-Board Sensor Gamit ang OPAE

Gamita ang programa sa command line nga fpgainfo aron matigom ang datos sa temperatura ug power sensor gikan sa Board Management Controller. Mahimo nimong gamiton kini nga programa sa Acceleration Stack 1.2 ug sa unahan. Para sa Acceleration Stack 1.1 o labaw pa, gamita ang BWMonitor tool nga gihulagway sa sunod nga seksyon.

Aron makolekta ang datos sa temperatura:

• bash-4.2$ fpgainfo temp

Sampang output

Aron matigom ang power data

• bash-4.2 $ fpgainfo gahum

Sampang output

Monitor On-Board Sensor Gamit ang BWMonitor

• Ang BWMonitor usa ka BittWare nga himan nga nagtugot kanimo sa pagsukod sa temperatura sa FPGA/board, voltage, ug kasamtangan.

Kinahanglanon: Kinahanglan ka nga mag-install og micro-USB cable tali sa Intel FPGA PAC ug sa server.

1. I-install ang angay nga BittWorks II Toolkit-Lite software, firmware, ug bootloader.

Ang OS-Compatible BittWorks II ToolkitLite Version

Operating System	Ipagawas	BittWorks II Toolkit-Lite nga Bersyon	I-install ang Command
CentOS 7.4/RHEL 7.4	2018.6 Enterprise Linux 7 (64-bit)	bw2tk- lite-2018.6.el7.x86_64.rpm
			sudo yum instalar bw2tk-\ lite-2018.6.el7.x86_64.rpm
Ubuntu 16.04	2018.6 Ubuntu 16.04 (64-bit)	bw2tk- lite-2018.6.u1604.amd64.deb
			sudo dpkg -i bw2tk-\ 2018.6.u1604.amd64.deb

I-refer ang Pagsugod webpanid sa pag-download sa BMC firmware ug mga himan

• BMC Firmware nga bersyon: 26889
• BMC Bootloader nga bersyon: 26879

I-save ang files sa usa ka nahibal-an nga lokasyon sa host machine. Ang mosunod nga script nag-aghat alang niini nga lokasyon.

Idugang ang Bittware tool sa PATH:

• export PATH=/opt/bwtk/2018.6.0L/bin/:$PATH

Mahimo nimong ilunsad ang BWMonitor gamit

• /opt/bwtk/2018.6L/bin/bwmonitor-gui&

SampMga Pagsukod

AFU Design Power Verification

Daloy sa Pagsukod sa Gahum

Aron sa pagtimbang-timbang sa gahum alang sa imong AFU nga disenyo, kuhaa ang mosunod nga mga sukatan:

• Kinatibuk-ang gahum sa board ug temperatura sa FPGA
  • (pagkahuman sa pagpadagan sa pinakagrabe nga kaso nga mga pattern sa datos sa imong disenyo sulod sa 15 minutos)
• Static nga Gahum ug Temperatura
  • (gamit ang static power measurement design)
• Pinakagrabe nga Kaso Static Power
  • (gitagna nga mga kantidad gamit ang Early Power Estimator alang sa Intel Arria 10 nga mga aparato)

Dayon, gamita ang Intel FPGA PAC Power Estimator Sheet (pag-download) uban niining mga narekord nga metrics aron mapamatud-an kung ang imong AFU nga disenyo nakatuman sa espesipikasyon.

Pagsukod sa Total Board Power

Sunda kini nga mga lakang

1. I-install ang Intel PAC nga adunay Intel Arria 10 GX FPGA sa usa ka kwalipikado nga slot sa PCIe sa server. Kon ikaw naggamit ug BWMonitor alang sa pagsukod, ikonektar ang Micro-USB cable gikan sa likod sa card ngadto sa bisan unsang USB port sa server.
2. I-load ang imong AFU ug pagdagan sa labing taas nga gahum niini.
   • Kung ang AFU naggamit sa Ethernet, nan siguroha nga ang network cable o module gisal-ot ug konektado sa link partner ug ang trapiko sa network gi-on sa AFU.
   • Kung angay, padayong padagana ang DMA aron magamit ang on-board DDR4.
   • Pagdalagan ang imong mga aplikasyon sa host aron pakan-on ang AFU sa pinakagrabe nga kaso sa trapiko ingon man sa hingpit nga pag-ehersisyo sa FPGA. Siguruha nga imong gihatagan og gibug-aton ang FPGA nga adunay labing makapahadlok nga trapiko sa datos. Pagdagan kini nga lakang sa labing gamay nga 15 minuto aron tugutan ang temperatura sa kinauyokan sa FPGA nga mahusay.
     • Mubo nga sulat: Atol sa pagsulay, bantayan ang kinatibuk-ang gahum sa board, gahum sa FPGA, ug kantidad sa temperatura sa kinauyokan sa FPGA aron masiguro nga sila magpabilin sa sulud. Kung maabot ang 66 W, 45 W, o 100°C nga limitasyon, hunong dayon ang pagsulay.
3. Human ang FPGA core temperature mahimong stable, gamita ang fpgainfo program o BWMonitor tool para irekord ang total board power ug FPGA core temperature. Isulod kini nga mga bili sa laray nga Lakang 1: Kinatibuk-ang pagsukod sa gahum sa board sa Intel FPGA PAC Power Estimator Sheet.

Intel FPGA PAC Power Estimator Sheet Sample

Pagsukod sa Tinuod nga Static Power

Ang leakage nga kasamtangan usa ka nag-unang hinungdan sa kalainan sa konsumo sa kuryente sa board-to-board. Ang mga sukod sa gahum gikan sa ibabaw nga seksyon naglakip sa gahum tungod sa leakage nga kasamtangan (static nga gahum) ug gahum tungod sa AFU logic (dinamikong gahum). Niini nga seksyon, imong sukdon ang static nga gahum sa board-under-test aron masabtan ang dinamikong gahum.

Sa dili pa sukdon ang static nga gahum sa FPGA, gamita ang disable-gpio-input-bufferintelpac-arria10-gx.tcl script (pag-download) aron maproseso ang FPGA programming file, (*.sof file) nga adunay FIM ug AFU nga disenyo. Ang tcl script nag-disable sa tanang FPGA input pins aron maseguro nga walay toggling sulod sa FPGA (nga nagpasabot nga walay dinamikong gahum). Tan-awa ang Minimal Flow Example sa pag-compile ingonampug AFU. Ang namugna *.sof file nahimutang sa:

• cd $OPAE_PLATFORM_ROOT/hw/samples/ $ OPAE_PLATFORM_ROOT/hw/samples/ build_synth/build/output_files/ afu_*.sof

Kinahanglan nimo nga i-save ang disable-gpio-input-buffer-intel-pac-arria10-gx.tcl sa ibabaw nga direktoryo ug dayon ipadagan ang mosunod nga sugo

• # quartus_asm -t disable-gpio-input-buffer-intel-pac-arria10-gx.tclafu_*.sof

Sampang output

impormasyon: *************************************************** ***************** Impormasyon:
Nagdagan nga Quartus Prime Assembler
impormasyon: Bersyon 17.1.1 Pagtukod 273 12/19/2017 SJ Pro Edition
impormasyon: Copyright (C) 2017 Intel Corporation. Tanang katungod gigahin. Impormasyon: Ang imong paggamit
sa Intel Corporation's design tools, logic functions Info: ug uban pang software ug mga himan, ug niini AMPP partner logic Info: mga gimbuhaton, ug bisan unsang output files gikan sa bisan unsa sa naunang Impormasyon: (lakip ang pagprograma sa device o simulation files), ug bisan unsa nga Impormasyon: ang mga kaubang dokumentasyon o impormasyon klarong gipailalom sa Info: sa mga termino ug kondisyon sa Intel Program License Info: Subscription Agreement, ang Intel Quartus Prime License Agreement, Info:

Sa malampuson nga pagpatuman sa tcl script, ang afu_*.sof file updated ug andam na alang sa FPGA programming.

Sunda kini nga mga lakang aron masukod ang tinuod nga static nga gahum

1. Gamita ang Intel Quartus® Prime programmer sa pagprograma sa *.sof file. Tan-awa ang paggamit sa Intel Quartus Prime Programmer sa pahina 12 para sa detalyadong mga lakang.
2. Pag-monitor sa FPGA core temperature, voltage, ug karon gamit ang BWMonitor tool. Isulod kini nga mga kantidad sa row Step 2: FPGA core static power measurement sa Intel FPGA PAC Power Estimator Sheet.

May Kalabutan nga Impormasyon

• Intel Acceleration Stack Quick Start Guide para sa Intel Programmable Acceleration Card nga adunay Intel Arria 10 GX FPGA
• Monitor On-Board Sensor Gamit ang BWMonitor.

Gamit ang Intel Quartus Prime Programmer

Kinahanglan nga aduna kay micro USB cable nga konektado tali sa Intel FPGA PAC ug sa server aron ipatuman kining mga lakang:

1. Pangitaa ang Root Port ug Endpoint sa Intel FPGA PAC card: $ lspci -tv | grep 09c4

ExampAng output 1 nagpakita nga ang Root Port mao ang d7:0.0 ug ang Endpoint mao ang d8:0.0

• -+-[0000:d7]-+-00.0-[d8]—-00.0 Intel Corporation Device 09c4

ExampAng output 2 nagpakita nga ang Root Port mao ang 0:1.0 ug ang Endpoint mao ang 3:0.0

• +-01.0-[03]—-00.0 Intel Corporation Device 09c4

ExampAng output 3 nagpakita nga ang Root Port mao ang 85:2.0 ug ang Endpoint mao ang 86:0.0 ug

• +-[0000:85]-+-02.0-[86]—-00.0 Intel Corporation Device 09c4

Mubo nga sulat: Walay output nga nagpakita sa PCIe* device enumeration failure ug kana nga flash wala giprograma.

• #Mask nga dili matul-id nga mga sayup ug matul-id nga mga sayup sa FPGA
  • $ sudo setpci -s d8:0.0 ECAP_AER+0x08.L=0xFFFFFFFF
  • $ sudo setpci -s d8:0.0 ECAP_AER+0x14.L=0xFFFFFFFF
• # Mask nga dili matul-id nga mga sayup ug Mask matul-id nga mga sayup sa RP
  • $ sudo setpci -s d7:0.0 ECAP_AER+0x08.L=0xFFFFFFFF
  • $ sudo setpci -s d7:0.0 ECAP_AER+0x14.L=0xFFFFFFFF

Pagdalagan ang mosunod nga Intel Quartus Prime Programmer nga sugo:

• sudo $QUARTUS_HOME/bin/quartus_pgm -m JTAG -o 'pvbi;afu_*.sof'

1. Aron ma-unmask ang dili matul-id nga mga kasaypanan ug itakpan ang matul-id nga mga sayop, padagana ang mosunod nga mga sugo
   • # I-unmask ang dili matul-id nga mga sayup ug i-mask ang mga sayup nga sayup sa FPGA
     • $ sudo setpci -s d8:0.0 ECAP_AER+0x08.L=0x00000000
     • $ sudo setpci -s d8:0.0 ECAP_AER+0x14.L=0x00000000
   • # I-unmask ang dili matul-id nga mga kasaypanan ug i-mask ang matul-id nga mga sayup sa RP:
     • $ sudo setpci -s d7:0.0 ECAP_AER+0x08.L=0x00000000
     • $ sudo setpci -s d7:0.0 ECAP_AER+0x14.L=0x00000000
2. Pag-reboot.

May Kalabutan nga Impormasyon

Intel Acceleration Stack Quick Start Guide para sa Intel Programmable Acceleration Card nga adunay Intel Arria 10 GX FPGA

Pagbanabana sa Kinagrabehang Kaso Core Static Power

Sunda kini nga mga lakang aron mabanabana ang pinakagrabe nga kaso nga static nga gahum

1. Tan-awa ang Minimal Flow Example sa pag-compile ingonample AFU nahimutang sa:
   • /hw/samples/ /
2. Sa software nga Intel Quartus Prime Pro Edition, i-klik File > Ablihi ang Proyekto ug pilia ang imong .qpf file sa pag-abli sa AFU synthesis nga proyekto gikan sa mosunod nga dalan:
   • /hw/samples/ /build_synth/build
3. I-klik ang Project > Generate EPE File sa paghimo sa gikinahanglan nga .csv file.
   • Lakang 2 Ilustrasyon
4. Ablihi ang Early Power Estimator tool(5) ug i-klik Import CSV icon. Pilia ang namugna nga .csv sa ibabaw file.
   • Mubo nga sulat: Mahimo nimong ibaliwala ang pasidaan samtang nag-import sa .csv file.
5. Ang mga parameter sa input awtomatikong napuno.

• Usba ang bili ngadto sa User Entered sa Junction Temp. TJ kapatagan. Ug ibutang ang Junction Temp. TJ (°C) field ngadto sa 95
• Usba ang field sa Power Characteristics gikan sa Tipikal ngadto sa Maximum.
• Sa EPE Tool, ang PSTATIC mao ang kinatibuk-ang static nga gahum sa Watts. Mahimo nimong kuwentahon ang pinakagrabe nga kaso core static power gikan sa tab nga Report

EPE Tool Sampang Output

Tab nga Report

Sa exampAng gipakita sa ibabaw, ang kinatibuk-ang FPGA core static nga kasamtangan mao ang sum sa tanan nga static nga kasamtangan ug standby nga kasamtangan sa 0.9V (VCC, VCCP, VCCERAM). Isulod kini nga bili sa laray nga Lakang 3: Ang pinakagrabe nga static nga gahum gikan sa EPE sa Intel FPGA PAC Power Estimator Sheet. Tan-awa ang Calculated output row para sa maximum power consumption sa imong AFU.

Kasaysayan sa Pagbag-o sa Dokumento alang sa Thermal ug Power Guidelines alang sa Intel PAC nga adunay Intel Arria 10 GX FPGA

Bersyon sa Dokumento	Mga kausaban
2019.08.30	Inisyal nga pagpagawas.

Intel Corporation. Tanang katungod gigahin. Ang Intel, ang logo sa Intel, ug uban pang mga marka sa Intel mao ang mga marka sa pamatigayon sa Intel Corporation o mga subsidiary niini. Gigarantiya sa Intel ang paghimo sa iyang mga produkto nga FPGA ug semiconductor sa kasamtangang mga espesipikasyon subay sa standard warranty sa Intel, apan adunay katungod sa paghimog mga pagbag-o sa bisan unsang produkto ug serbisyo bisan unsang orasa nga wala’y pahibalo. Ang Intel walay responsibilidad o tulubagon nga naggikan sa aplikasyon o paggamit sa bisan unsang impormasyon, produkto, o serbisyo nga gihulagway dinhi gawas sa dayag nga giuyonan sa pagsulat sa Intel. Gitambagan ang mga kostumer sa Intel nga makuha ang pinakabag-o nga bersyon sa mga detalye sa aparato sa dili pa magsalig sa bisan unsang gipatik nga kasayuran ug sa dili pa magbutang mga order alang sa mga produkto o serbisyo.

Ang ubang mga ngalan ug mga tatak mahimong maangkon ingon nga kabtangan sa uban.

ISO

• 9001:2015
  Narehistro

ID: 683795
Bersyon: 2019.08.30

Mga Dokumento / Mga Kapanguhaan

intel AN 872 Programmable Acceleration Card nga adunay Intel Arria 10 GX FPGA [pdf] Giya sa Gumagamit AN 872 Programmable Acceleration Card nga adunay Intel Arria 10 GX FPGA, AN 872, Programmable Acceleration Card nga adunay Intel Arria 10 GX FPGA

Mga pakisayran

• Manwal sa Gumagamit