intel-logo

AN 872 programmeeritav kiirenduskaart koos Intel Arria 10 GX FPGA-ga

AN 872-programmeeritav-kiirenduskaart -Intel-Arria-10-GX-FPGA-toode

Sissejuhatus

Selle dokumendi kohta

See dokument pakub meetodeid teie AFU disaini võimsuse ja termilise jõudluse hindamiseks ja kinnitamiseks, kasutades Intel® programmeeritavat kiirenduskaarti koos Intel Arria® 10 GX FPGA-ga sihtserveri platvormil.

Toite spetsifikatsioon

Tahvli halduskontroller jälgib ja haldab Intel FPGA PAC soojus- ja toitesündmusi. Kui plaat või FPGA kuumeneb üle või võtab liiga palju voolu, lülitab plaadihalduskontroller kaitseks FPGA toite välja. Seejärel toob see alla ka PCIe lingi, mis võib põhjustada ootamatu süsteemi krahhi. Vaadake jaotist Automaatne väljalülitamine, et saada lisateavet kriteeriumide kohta, mis käivitavad plaadi väljalülitamise. Tavalistel juhtudel on FPGA temperatuur ja võimsus peamiseks väljalülitamise põhjuseks. Seisakuaja minimeerimiseks ja süsteemi stabiilsuse tagamiseks soovitab Intel, et plaadi koguvõimsus ei ületaks 66 W ja FPGA võimsus ei ületaks 45 W. Üksikute komponentide ja plaadikoostude võimsus varieerub. Seetõttu on nimiväärtused piiridest madalamad, et tagada, et plaat ei koge juhuslikku väljalülitamist erineva töökoormuse ja sisselasketemperatuuriga süsteemis.

Toite spetsifikatsioon

 

Süsteem

Laua koguvõimsus (vattides)  

FPGA võimsus (vatti)

FPGA-liidesehalduri (FIM) ja AFU-ga süsteem, mis töötab halvimal juhul pidurdava töökoormusega vähemalt 15 minutit sisetemperatuuril 95 °C.  

66

 

45

Plaadi koguvõimsus varieerub sõltuvalt teie kiirendi funktsionaalse üksuse (AFU) konstruktsioonist (loogika ümberlülitamise hulk ja sagedus), sisselasketemperatuurist, süsteemi temperatuurist ja Intel FPGA PAC-i sihtpesa õhuvoolust. Selle varieeruvuse haldamiseks soovitab Intel järgida seda toitespetsifikatsiooni, et vältida toite väljalülitamist juhatuse halduskontrolleri poolt.

Seotud teave

Automaatne väljalülitamine.

Eeldused

Serveri originaalseadmete tootja (OEM) peab kinnitama, et iga sihtserveri platvormi PCIe pesaga ühendatud Inteli FPGA PAC-liides võib jääda soojuspiirangute piiridesse isegi siis, kui plaat tarbib maksimaalselt lubatud võimsust (66 W). Lisateabe saamiseks vaadake Intel PAC koos Intel Arria 10 GX FPGA platvormi kvalifikatsioonijuhistega (1).

Tööriistade nõuded

Võimsuse ja soojusliku jõudluse hindamiseks ja hindamiseks peavad teil olema järgmised tööriistad.

  • Tarkvara:
    • Intel Acceleration Stack arendamiseks
    • BW tööriistakomplekt
    • AFU disain (2)
    • Tcl-skript (allalaadimine) – vajalik programmeerimise vormindamiseks file analüüsi jaoks
    • Varajane võimsuse hindaja Intel Arria 10 seadmete jaoks
    • Inteli FPGA PAC võimsuse prognoosija leht (allalaadimine)
  • Riistvara:
    • Intel FPGA PAC
    • Mikro-USB-kaabel (3)
    • Sihtserver Inteli FPGA PAC(4) jaoks

Intel soovitab teil tarkvara installimisel järgida Inteli programmeeritava kiirenduskaardi Intel Arria 10 GX FPGA jaoks mõeldud Intel Acceleration Stacki kiirjuhendit.

Seotud teave

Intel Acceleration Stacki kiirjuhend Intel programmeeritava kiirenduskaardi jaoks koos Intel Arria 10 GX FPGA-ga.

  1. Sellele dokumendile juurdepääsu saamiseks võtke ühendust oma Inteli tugiesindajaga.
  2. Kataloog build_synth luuakse pärast AFU kompileerimist.
  3. Acceleration Stack 1.2 puhul toimub plaadi jälgimine PCIe kaudu.
  4. Veenduge, et teie originaalseadmete tootja on sihitud PCIe-pesa(d) valideerinud vastavalt teie Inteli FPGA PAC-i platvormi kvalifikatsiooni juhistele.

Juhatuse halduskontrolleri kasutamine

Automaatne väljalülitamine

Board Management Controller jälgib ja juhib lähtestamist, erinevaid toitetorusid, FPGA ja plaadi temperatuure. Kui juhatuse halduskontroller tunneb tingimusi, mis võivad plaati kahjustada, lülitab see kaitseks automaatselt välja plaadi toite.

Märkus. Kui FPGA toide katkeb, on Inteli FPGA PAC-i ja hosti vaheline PCIe-ühendus maas. Paljudes süsteemides võib PCIe linkimine põhjustada süsteemi krahhi.

Automaatse väljalülitamise kriteeriumid

Järgmises tabelis on loetletud kriteeriumid, mille ületamisel juhatuse halduskontroller plaadi toite välja lülitab.

Parameeter Lävipiir
Juhatuse toide 66 W
12v tagaplaadi vool 6 A
12v tagaplaat Voltage 14 V
1.2 V vool 16 A
1.2 V Voltage 1.4 V
1.8 V vool 8 A
1.8 V Voltage 2.04 V
3.3 V vool 8 A
3.3 V Voltage 3.96 V
FPGA Core Voltage 1.08 V
FPGA põhivool 60 A
FPGA tuuma temperatuur 100°C
Südamiku toitetemperatuur 120°C
Laua temperatuur 80°C
QSFP temperatuur 90°C
QSFP Voltage 3.7 V

Taastumine pärast automaatset väljalülitamist

Board Management Controller hoiab toite välja lülitatud kuni järgmise toitetsüklini. Seega, kui Inteli FPGA PAC-kaardi toide välja lülitatakse, peate Inteli FPGA PAC-i toite tagastamiseks serveri sisse lülitama.

Toite väljalülitamise tavaline põhjus on FPGA ülekuumenemine (kui südamiku temperatuur on üle 100 °C) või FPGA tõmbab liigset voolu. Tavaliselt juhtub see siis, kui AFU disain ületab Inteli FPGA PAC määratletud võimsuse piire või kui õhuvool on ebapiisav. Sel juhul peate oma AFU energiatarbimist vähendama.

Jälgige OPAE-d kasutades pardaandureid

Temperatuuri- ja võimsusanduri andmete kogumiseks juhatuse halduskontrollerilt kasutage käsureaprogrammi fpgainfo. Saate seda programmi kasutada koos Acceleration Stack 1.2 ja uuemate versioonidega. Acceleration Stack 1.1 või vanema versiooni puhul kasutage BWMonitori tööriista, nagu on kirjeldatud järgmises jaotises.

Temperatuuriandmete kogumiseks:

  • bash-4.2 $ fpgainfo temp

Sample väljund

AN 872-programmeeritav-kiirenduskaart -Intel-Arria-10-GX-FPGA-fig-2

Toiteandmete kogumiseks

  • bash-4.2 $ fpgainfo võimsus

Sample väljund

AN 872-programmeeritav-kiirenduskaart -Intel-Arria-10-GX-FPGA-fig-4AN 872-programmeeritav-kiirenduskaart -Intel-Arria-10-GX-FPGA-fig-5

Jälgige pardaandureid BWMonitori abil

  • BWMonitor on BittWare'i tööriist, mis võimaldab mõõta FPGA/plaadi temperatuuri, voltage ja praegune.

Eeltingimus: Inteli FPGA PAC-i ja serveri vahele peate installima mikro-USB-kaabli.

  1. Installige sobiv BittWorks II Toolkit-Lite tarkvara, püsivara ja alglaadur.

OS-iga ühilduv BittWorks II ToolkitLite versioon

Operatsioonisüsteem Vabasta BittWorks II Toolkit-Lite versioon Installige käsk
CentOS 7.4/RHEL 7.4 2018.6 Enterprise Linux 7 (64-bitine) bw2tk-

lite-2018.6.el7.x86_64.rpm

sudo yum install bw2tk-\ lite-2018.6.el7.x86_64.rpm
Ubuntu 16.04 2018.6 Ubuntu 16.04 (64-bitine) bw2tk-

lite-2018.6.u1604.amd64.deb

sudo dpkg -i bw2tk-\ 2018.6.u1604.amd64.deb

Vaadake jaotist Alustamine webleht BMC püsivara ja tööriistade allalaadimiseks

  • BMC püsivara versioon: 26889
  • BMC alglaaduri versioon: 26879

Salvestage files teadaolevasse asukohta hostmasinas. Selle asukoha jaoks küsib järgmine skript.

Lisage PATH-i Bittware tööriist:

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

BWMonitori saate käivitada kasutades

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

Sample Mõõtmised

AN 872-programmeeritav-kiirenduskaart -Intel-Arria-10-GX-FPGA-fig-10

AFU disaini võimsuse kontrollimine

Võimsuse mõõtmise voog

AFU disaini võimsuse hindamiseks jäädvustage järgmised mõõdikud.

  • Plaadi koguvõimsus ja FPGA temperatuur
    • (pärast halvima juhtumi andmemustrite käitamist oma kujunduses 15 minutit)
  • Staatiline võimsus ja temperatuur
    • (kasutades staatilise võimsuse mõõtmise disaini)
  • Halvimal juhul staatiline võimsus
    • (ennustatud väärtused, kasutades Intel Arria 10 seadmete varajase võimsuse prognoosijat)

Seejärel kasutage nende salvestatud mõõdikutega Inteli FPGA PAC võimsuse prognoosija lehte (allalaadimine), et kontrollida, kas teie AFU disain vastab spetsifikatsioonidele.

Laua koguvõimsuse mõõtmine

Järgige neid samme

  1. Installige Intel PAC koos Intel Arria 10 GX FPGA-ga serveri kvalifitseeritud PCIe pessa. Kui kasutate mõõtmiseks BWMonitori, ühendage mikro-USB-kaabel kaardi tagaküljelt serveri mis tahes USB-porti.
  2. Laadige oma AFU ja töötage maksimaalse võimsusega.
    • Kui AFU kasutab Etherneti, siis veenduge, et võrgukaabel või moodul on sisestatud ja ühendatud lingipartneriga ning võrguliiklus on AFU-s sisse lülitatud.
    • Vajadusel käivitage DMA-d pidevalt, et kasutada DDR4-d.
    • Käivitage oma rakendused hostis, et anda AFU-le halvimal juhul liiklust ja kasutada täielikult FPGA-d. Veenduge, et rõhuksite FPGA-le kõige pingelisema andmeliiklusega. Käivitage seda sammu vähemalt 15 minutit, et FPGA südamiku temperatuur langeks.
      • Märkus. Testimise ajal jälgige plaadi koguvõimsust, FPGA võimsust ja FPGA südamiku temperatuuri väärtust, et tagada nende vastavus spetsifikatsioonidele. Kui 66 W, 45 W või 100 °C piir on saavutatud, peatage test kohe.
  3. Kui FPGA südamiku temperatuur muutub stabiilseks, kasutage fpgainfo programmi või BWMonitori tööriista, et salvestada plaadi koguvõimsus ja FPGA südamiku temperatuur. Sisestage need väärtused reale 1. samm: Inteli FPGA PAC võimsuse prognoosija lehe koguplaadi võimsuse mõõtmine.

Inteli FPGA PAC võimsuse prognoosija leht Sample

AN 872-programmeeritav-kiirenduskaart -Intel-Arria-10-GX-FPGA-fig-11

Reaalse staatilise võimsuse mõõtmine

Lekkevool on peamiseks voolutarbimise erinevuse põhjuseks plaatide vahel. Ülaltoodud jaotise võimsuse mõõtmised hõlmavad lekkevoolust (staatiline võimsus) ja AFU loogikast tulenevat võimsust (dünaamiline võimsus). Selles jaotises mõõdate testitava plaadi staatilist võimsust, et mõista dünaamilist võimsust.

Enne FPGA staatilise võimsuse mõõtmist kasutage FPGA programmeerimise töötlemiseks skripti disable-gpio-input-bufferintelpac-arria10-gx.tcl (allalaadimine). file, (*.sof file), mis sisaldab FIM- ja AFU-kujundust. Tcl-skript keelab kõik FPGA sisendviigud, et FPGA-s ei toimuks ümberlülitamist (mis tähendab dünaamilise võimsuse puudumist). Vaadake jaotist Minimaalne vooluhulk Example koostada kuiample AFU. Loodud *.sof file asub aadressil:

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

Peate ülaltoodud kataloogi salvestama disable-gpio-input-buffer-intel-pac-arria10-gx.tcl ja seejärel käivitama järgmise käsu

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

Info: ****************************************************** ***************** Info:
Töötab Quartus Prime Assembler
Info: Versioon 17.1.1 Järg 273 12 SJ Pro Edition
Info: Autoriõigus (C) 2017 Intel Corporation. Kõik õigused kaitstud. Info: Teie kasutus
Intel Corporationi disainitööriistad, loogikafunktsioonid Info: ja muu tarkvara ja tööriistad ning selle AMPP-partneri loogika Info: funktsioonid ja mis tahes väljund files mis tahes eelnevast teabest: (sealhulgas seadme programmeerimine või simulatsioon files) ja mis tahes Info: seotud dokumentatsiooni või teabe suhtes kohaldatakse Inteli programmi litsentsi Teave: Tellimuslepingu, Intel Quartus Prime'i litsentsilepingu, Teave:

AN 872-programmeeritav-kiirenduskaart -Intel-Arria-10-GX-FPGA-fig-15

Pärast tcl-skripti edukat käivitamist ilmub afu_*.sof file on värskendatud ja valmis FPGA programmeerimiseks.

Tegeliku staatilise võimsuse mõõtmiseks järgige neid samme

  1. Kasutage *.sof. programmeerimiseks programmeerijat Intel Quartus® Prime file. Üksikasjalike juhiste saamiseks vaadake Intel Quartus Prime Programmeri kasutamist lk 12.
  2. Jälgige FPGA südamiku temperatuuri, voltage ja vool, kasutades BWMonitori tööriista. Sisestage need väärtused reale. 2. samm: Inteli FPGA PAC võimsuse prognoosi lehe FPGA tuuma staatilise võimsuse mõõtmine.

Seotud teave

  • Intel Acceleration Stacki kiirjuhend Intel programmeeritava kiirenduskaardi jaoks koos Intel Arria 10 GX FPGA-ga
  • Jälgige pardaandureid BWMonitori abil.

Intel Quartus Prime programmeerija kasutamine

Järgmiste toimingute tegemiseks peab teil olema Intel FPGA PAC ja serveri vahel ühendatud mikro-USB-kaabel.

  1. Leidke Inteli FPGA PAC-kaardi juurport ja lõpp-punkt: $ lspci -tv | grep 09c4

Exampväljund 1 näitab, et juurport on d7:0.0 ja lõpp-punkt on d8:0.0

  • -+-[0000:d7]-+-00.0-[d8]--00.0 Intel Corporationi seade 09c4

Exampväljund 2 näitab, et juurport on 0:1.0 ja lõpp-punkt 3:0.0

  • +-01.0-[03]—-00.0 Intel Corporationi seade 09c4

Exampväljund 3 näitab, et juurport on 85:2.0 ja lõpp-punkt 86:0.0 ja

  • +-[0000:85]-+-02.0-[86]--00.0 Intel Corporationi seade 09c4

Märkus. Väljundi puudumine näitab, et PCIe* seadme loendamine on ebaõnnestunud ja välklamp pole programmeeritud.

  • #Mask FPGA parandamatud ja parandatavad vead
    • $ sudo setpci -s d8:0.0 ECAP_AER+0x08.L=0xFFFFFFFF
    • $ sudo setpci -s d8:0.0 ECAP_AER+0x14.L=0xFFFFFFFF
  • # Maskeerige RP parandamatud vead ja maskeerige parandatavad vead
    • $ sudo setpci -s d7:0.0 ECAP_AER+0x08.L=0xFFFFFFFF
    • $ sudo setpci -s d7:0.0 ECAP_AER+0x14.L=0xFFFFFFFF

Käivitage järgmine käsk Intel Quartus Prime Programmer:

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

AN 872-programmeeritav-kiirenduskaart -Intel-Arria-10-GX-FPGA-fig-16 AN 872-programmeeritav-kiirenduskaart -Intel-Arria-10-GX-FPGA-fig-17

  1. Parandamatute vigade paljastamiseks ja parandatavate vigade maskeerimiseks käivitage järgmised käsud
    • # Demaskeerige FPGA parandamatud vead ja maskeerige parandatavad vead
      • $ sudo setpci -s d8:0.0 ECAP_AER+0x08.L=0x00000000
      • $ sudo setpci -s d8:0.0 ECAP_AER+0x14.L=0x00000000
    • # Demaskeerige parandamatud vead ja maskeerige RP parandatavad vead:
      • $ sudo setpci -s d7:0.0 ECAP_AER+0x08.L=0x00000000
      • $ sudo setpci -s d7:0.0 ECAP_AER+0x14.L=0x00000000
  2. Taaskäivitage.

Seotud teave

Intel Acceleration Stacki kiirjuhend Intel programmeeritava kiirenduskaardi jaoks koos Intel Arria 10 GX FPGA-ga

Halvima tuuma staatilise võimsuse hindamine

Halvima staatilise võimsuse hindamiseks järgige neid samme

  1. Vaadake jaotist Minimaalne vooluhulk Example koostada kuiample AFU asub aadressil:
    • /hw/samples/ /
  2. Klõpsake tarkvaras Intel Quartus Prime Pro Edition File > Avage projekt ja valige oma .qpf file AFU sünteesiprojekti avamiseks järgmiselt teelt:
    • /hw/samples/ /build_synth/build
  3. Klõpsake Projekt > Genereeri EPE File vajaliku .csv loomiseks file.
    • Samm 2 IllustratsioonAN-872 - Kiirenduskaart koos Intel-Arria-10-GX-FPGA-joonis 1
  4. Avage tööriist Early Power Estimator (5) ja klõpsake ikooni Impordi CSV. Valige ülaltoodud .csv file.
    • Märkus. Saate .csv-faili importimisel hoiatust ignoreerida file.
  5. Sisestusparameetrid täidetakse automaatselt.
  • Muutke väärtuseks Kasutaja sisestatud ristmiku temp. TJ väli. Ja määrake ristmiku temp. TJ (°C) väli kuni 95
  • Muutke välja Toiteomadused väärtuselt Tüüpiline väärtusele Maksimaalne.
  • EPE tööriistas on PSTATIC kogu staatiline võimsus vattides. Halvima staatilise tuuma staatilise võimsuse saate arvutada vahekaardil Aruanne

EPE tööriist Sample Väljund

AN-872 - Kiirenduskaart koos Intel-Arria-10-GX-FPGA-joonis 2

Aruande vahekaart

AN-872 - Kiirenduskaart koos Intel-Arria-10-GX-FPGA-joonis 3

EksisampÜlaltoodud näites on FPGA südamiku staatiline koguvool kogu staatilise voolu ja ootevoolu 0.9 V (VCC, VCCP, VCCERAM) summa. Sisestage need väärtused reale 3. samm: halvim staatiline võimsus Inteli FPGA PAC võimsuse prognoosija lehe EPE-st. Jälgige oma AFU maksimaalse energiatarbimise rida Arvutatud väljund.

Dokumenteerige Intel Arria 10 GX FPGA-ga Intel PAC soojus- ja toitejuhiste versioonide ajalugu

Dokumendi versioon Muudatused
2019.08.30 Esialgne vabastamine.

Intel Corporation. Kõik õigused kaitstud. Intel, Inteli logo ja muud Inteli kaubamärgid on Intel Corporationi või selle tütarettevõtete kaubamärgid. Intel garanteerib oma FPGA ja pooljuhttoodete toimimise praeguste spetsifikatsioonide kohaselt vastavalt Inteli standardgarantiile, kuid jätab endale õiguse teha mis tahes tooteid ja teenuseid igal ajal ilma ette teatamata. Intel ei võta endale mingit vastutust ega kohustusi, mis tulenevad siin kirjeldatud teabe, toote või teenuse rakendusest või kasutamisest, välja arvatud juhul, kui Intel on sellega sõnaselgelt kirjalikult nõustunud. Inteli klientidel soovitatakse hankida seadme spetsifikatsioonide uusim versioon enne avaldatud teabele tuginemist ja enne toodete või teenuste tellimuste esitamist.

Teisi nimesid ja kaubamärke võidakse pidada teiste omandiks.

ISO

  • 9001:2015
    Registreeritud

ID: 683795
Versioon: 2019.08.30

Dokumendid / Ressursid

Intel AN 872 programmeeritav kiirenduskaart koos Intel Arria 10 GX FPGA-ga [pdfKasutusjuhend
AN 872 programmeeritav kiirenduskaart koos Intel Arria 10 GX FPGA, AN 872, programmeeritav kiirenduskaart koos Intel Arria 10 GX FPGA-ga

Viited

Jäta kommentaar

Teie e-posti aadressi ei avaldata. Kohustuslikud väljad on märgitud *