AN 872 Programmierbare Acceleration Card mei Intel Arria 10 GX FPGA
Ynlieding
Oer dit dokumint
Dit dokumint leveret metoaden om de krêft en termyske prestaasjes fan jo AFU-ûntwerp te skatten en te falidearjen mei de Intel® Programmierbare Acceleration Card mei Intel Arria® 10 GX FPGA yn it doeltsjinnerplatfoarm.
Stromspesifikaasje
De bestjoeringskontrôler kontrolearret en beheart termyske en krêfteveneminten op 'e Intel FPGA PAC. As it bestjoer of FPGA oerverhitt of tefolle stroom lûkt, slút de bestjoerderbehearder de FPGA-krêft út foar beskerming. Dêrnei bringt it ek de PCIe-keppeling del dy't in ûnferwachte systeemcrash kin feroarsaakje. Ferwize nei Auto-Shutdown foar mear details oer de kritearia dy't it ôfsluten fan board trigger. Yn normale gefallen binne de FPGA-temperatuer en -krêft fierwei de liedende oarsaak fan ôfsluting. Foar in minimalisearje downtime en soargje systeem stabiliteit, Intel advisearret dat de totale board macht net giet fierder as 66 W en FPGA macht giet net fierder as 45 W. Yndividuele komponinten en board gearkomsten hawwe macht fariabiliteit. Dêrom, de nominale wearden binne leger as de grinzen om te soargjen dat it bestjoer net belibbet in willekeurige shutdown yn in systeem mei wikseljende workloads en inlet temperatueren.
Stromspesifikaasje
|
Systeem |
Total Board Power (watt) |
FPGA Power (watt) |
| In systeem mei in FPGA Interface Manager (FIM) en AFU dat rint mei worst-case throttling workload foar minimaal 15 minuten by de kearntemperatuer fan 95 ° C. |
66 |
45 |
De totale boardmacht ferskilt ôfhinklik fan jo Accelerator Functional Unit (AFU) ûntwerp (bedrach en frekwinsje fan logyske wikseljen), ynlaattemperatuer, systeemtemperatuer en luchtstream fan it doelslot foar de Intel FPGA PAC. Om dizze fariabiliteit te behearjen, riedt Intel oan dat jo oan dizze krêftspesifikaasje foldogge om stroomútsluting te foarkommen troch de Board Management Controller.
Related Information
Auto-Shutdown.
Betingsten
De fabrikant fan orizjinele apparatuer fan de tsjinner (OEM) moat falidearje dat elke Intel FPGA PAC-ynterfacing nei in PCIe-slot yn in doeltsjinnerplatfoarm kin bliuwe binnen de termyske grinzen, sels as it bestjoer de maksimale tastiene macht konsumearret (66 W). Foar mear ynformaasje, ferwize nei de Intel PAC mei Intel Arria 10 GX FPGA Platform Qualification Guidelines (1).
Tools Requirements
Jo moatte de folgjende ark hawwe om de krêft en thermyske prestaasjes te skatten en te evaluearjen.
- Software:
- Intel Acceleration Stack foar ûntwikkeling
- BWtoolkit
- AFU Design (2)
- Tcl-skript (download) - Fereaske om de programmearring te formatteren file foar analyze
- Early Power Estimator foar Intel Arria 10-apparaten
- Intel FPGA PAC Power Estimator Sheet (download)
- Hardware:
- Intel FPGA PAC
- Micro-USB kabel (3)
- Doeltsjinner foar Intel FPGA PAC(4)
Intel riedt jo oan om de Intel Acceleration Stack Quick Start Guide te folgjen foar Intel Programmierbare Acceleration Card mei Intel Arria 10 GX FPGA foar software ynstallaasje.
Related Information
Intel Acceleration Stack Quick Start Guide foar Intel Programmierbare Acceleration Card mei Intel Arria 10 GX FPGA.
- Nim kontakt op mei jo Intel-stipefertsjintwurdiger om tagong te krijen ta dit dokumint.
- De map build_synth wurdt makke neidat jo jo AFU kompilearje.
- Yn Acceleration Stack 1.2 wurdt de boerdmonitoring útfierd oer PCIe.
- Soargje derfoar dat jo OEM de rjochte PCIe-slot(en) validearre hat yn oerienstimming mei de Platformkwalifikaasjerjochtlinen foar jo Intel FPGA PAC.
Mei help fan de Board Management Controller
Auto-Shutdown
De Board Management Controller kontrolearret en kontrolearret resets, ferskillende macht rails, FPGA en board temperatueren. Wannear't de Board Management Controller betingsten fynt dy't it bestjoer mooglik beskeadigje kinne, slút it bestjoer automatysk út foar beskerming.
Noat: As de FPGA macht ferliest, is de PCIe-keppeling tusken de Intel FPGA PAC en host del. Yn in protte systemen kin de PCIe-keppeling in systeemcrash feroarsaakje.
Auto-Shutdown Criteria
De folgjende tabel jout de kritearia foar dêr't de Board Management Controller de bestjoersmacht ôfslút.
| Parameter | Threshold Limit |
| Board Power | 66 W |
| 12v Backplane Strom | 6 A |
| 12v Backplane Voltage | 14 V |
| 1.2v Strom | 16 A |
| 1.2v Voltage | 1.4 V |
| 1.8v Strom | 8 A |
| 1.8v Voltage | 2.04 V |
| 3.3v Strom | 8 A |
| 3.3v Voltage | 3.96 V |
| FPGA Core Voltage | 1.08 V |
| FPGA Core Current | 60 A |
| FPGA Core Temperatuer | 100°C |
| Core Supply Temperatur | 120°C |
| Board Temperatuer | 80°C |
| QSFP temperatuer | 90°C |
| QSFP Voltage | 3.7 V |
Herstellen nei Auto-Shutdown
De Board Management Controller hâldt macht út oant de folgjende macht syklus. Dêrom, as in Intel FPGA PAC card macht wurdt ôfsletten, Jo moatte macht fytse de tsjinner foar in weromkear macht nei de Intel FPGA PAC.
De mienskiplike oarsaak fan stroomûnderbrekking is de FPGA-oververhitting (as de kearntemperatuer boppe 100 ° C is), of de FPGA dy't tefolle stroom tekent. Dit bart typysk as it AFU-ûntwerp grutter is as de Intel FPGA PAC-definieare machtenvelopes of d'r is net genôch luchtstream. Yn dit gefal moatte jo it enerzjyferbrûk yn jo AFU ferminderje.
Monitor on-board sensors mei OPAE
Brûk it kommandorigelprogramma fpgainfo om de temperatuer- en krêftsensorgegevens te sammeljen fan 'e Board Management Controller. Jo kinne dit programma brûke mei de Acceleration Stack 1.2 en fierder. Foar Acceleration Stack 1.1 of âlder, brûk it BWMonitor-ark lykas beskreaun yn 'e folgjende seksje.
Om de temperatuergegevens te sammeljen:
- bash-4.2$ fpgainfo temp
Sample útgong
Om de macht gegevens te sammeljen
- bash-4.2 $ fpgainfo macht
Sample útgong
Monitor on-board sensors mei BWMonitor
- BWMonitor is in BittWare-ark wêrmei jo FPGA / boardtemperatuer mjitte kinne, voltage, en aktueel.
Betingst: Jo moatte ynstallearje in mikro-USB kabel tusken de Intel FPGA PAC en de tsjinner.
- Ynstallearje de passende BittWorks II Toolkit-Lite software, firmware en bootloader.
OS-kompatibele BittWorks II ToolkitLite Ferzje
| Bestjoeringssysteem | Release | BittWorks II Toolkit-Lite Ferzje | Ynstallearje Kommando | |
| CentOS 7.4/RHEL 7.4 | 2018.6 Enterprise Linux 7 (64-bit) | bw2tk-
lite-2018.6.el7.x86_64.rpm |
||
| sudo yum ynstallearje 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 | ||||
Ferwize nei de Getting Started webside om de BMC-firmware en ark te downloaden
- BMC Firmware ferzje: 26889
- BMC Bootloader ferzje: 26879
Bewarje de files nei in bekende lokaasje op de host masine. It folgjende skript freget om dizze lokaasje.
Foegje Bittware-ark ta oan PATH:
- eksport PATH=/opt/bwtk/2018.6.0L/bin/:$PATH
Jo kinne de BWMonitor starte mei
- /opt/bwtk/2018.6L/bin/bwmonitor-gui&
Sample Ofmjittings
AFU Design Power Ferifikaasje
Power Measurement Flow
Om de krêft foar jo AFU-ûntwerp te evaluearjen, fange de folgjende metriken:
- Totaal board macht en FPGA temperatuer
- (nei't jo 15 minuten de minste gegevenspatroanen op jo ûntwerp hawwe útfierd)
- Statyske krêft en temperatuer
- (mei help fan in ûntwerp foar mjitting fan statyske krêft)
- Worst Case Static Power
- (foarseine wearden mei de Early Power Estimator foar Intel Arria 10-apparaten)
Brûk dan it Intel FPGA PAC Power Estimator Sheet (download) mei dizze opnommen metriken om te kontrolearjen as jo AFU-ûntwerp foldocht oan de spesifikaasje.
It mjitten fan de Total Board Power
Folgje dizze stappen
- Ynstallearje de Intel PAC mei Intel Arria 10 GX FPGA yn in kwalifisearre PCIe-slot yn 'e tsjinner. As jo BWMonitor brûke foar mjitting, ferbine dan de Micro-USB-kabel fan 'e efterkant fan' e kaart nei elke USB-poarte fan 'e tsjinner.
- Laad jo AFU en rinne op syn maksimale krêft.
- As de AFU Ethernet brûkt, soargje dan derfoar dat de netwurkkabel of module is ynfoege en ferbûn is mei de linkpartner en netwurkferkear is ynskeakele yn 'e AFU.
- As it passend is, rinne DMA kontinu om DDR4 oan board te oefenjen.
- Rinne jo applikaasjes op 'e host om de AFU it ferkear yn it minste gefal te fieden en ek FPGA folslein út te oefenjen. Soargje derfoar dat jo de FPGA beklamje mei it meast stressfolle gegevensferkear. Rinne dizze stap foar minimaal 15 minuten om de FPGA-kearntemperatuer te lizzen.
- Noat: Under testen, kontrolearje de totale boardkrêft, FPGA-krêft, en FPGA-kearntemperatuerwearde om te soargjen dat se binnen spesifikaasje bliuwe. As 66 W, 45 W, of 100 ° C grinzen wurde berikt, stopje de test daliks.
- Nei't de FPGA-kearntemperatuer stabyl wurdt, brûk it fpgainfo-programma as BWMonitor-ark om de totale boardkrêft en FPGA-kearntemperatuer op te nimmen. Fier dizze wearden yn yn rige Stap 1: Totale board macht mjitting fan de Intel FPGA PAC Power Estimator Sheet.
Intel FPGA PAC Power Estimator Sheet Sample
It mjitten fan de Real Static Power
Lekstroom is in liedende oarsaak fan fariaasje fan board-to-board enerzjyferbrûk. De krêftmjittingen fan 'e boppesteande seksje omfetsje macht troch lekstroom (statyske krêft) en macht troch de AFU-logika (dynamyske krêft). Yn dizze seksje sille jo de statyske krêft fan 'e board-under-test mjitte om de dynamyske krêft te begripen.
Foardat jo de statyske krêft fan 'e FPGA mjitten, brûk it skript útskeakelje-gpio-input-bufferintelpac-arria10-gx.tcl (downloade) om de FPGA-programmearring te ferwurkjen file, (*.sof file) dy't in FIM- en AFU-ûntwerp befettet. It tcl-skript skeakelt alle FPGA-ynputpinnen út om te soargjen dat d'r gjin wikseljen is binnen de FPGA (wat betsjut gjin dynamyske krêft). Ferwize nei de Minimal Flow Example te kompilearjen asample AFU. De generearre *.sof file leit op:
- cd $OPAE_PLATFORM_ROOT/hw/samples/ $ OPAE_PLATFORM_ROOT/hw/samples/ build_synth/build/output_files/ afu_*.sof
Jo moatte de disable-gpio-input-buffer-intel-pac-arria10-gx.tcl bewarje yn 'e boppesteande map en dan it folgjende kommando útfiere
- # quartus_asm -t disable-gpio-input-buffer-intel-pac-arria10-gx.tclafu_*.sof
Sample útgong
Info: ************************************************** ***************** Info:
Running Quartus Prime Assembler
Info: Ferzje 17.1.1 Build 273 12/19/2017 SJ Pro Edition
Info: auteursrjocht (C) 2017 Intel Corporation. Alle rjochten foarbehâlden. Info: Jo gebrûk
fan Intel Corporation syn design ark, logika funksjes Info: en oare software en ark, en syn AMPP partner logika Info: funksjes, en eltse útfier files fan ien fan 'e foargeande Info: (ynklusyf apparaatprogrammearring as simulaasje files), en elke Info: assosjearre dokumintaasje of ynformaasje binne útdruklik ûnderwurpen.
By suksesfolle útfiering fan it tcl-skript, de afu_*.sof file wurdt bywurke en klear foar FPGA programmearring.
Folgje dizze stappen om de echte statyske krêft te mjitten
- Brûk de Intel Quartus® Prime-programmeur om de *.sof file. Ferwize nei it brûken fan de Intel Quartus Prime Programmer op side 12 foar detaillearre stappen.
- Monitor de FPGA kearntemperatuer, voltage, en aktueel mei it BWMonitor-ark. Fier dizze wearden yn rige Stap 2: FPGA kearn statyske macht mjitting fan de Intel FPGA PAC Power Estimator Sheet.
Related Information
- Intel Acceleration Stack Quick Start Guide foar Intel Programmierbere Acceleration Card mei Intel Arria 10 GX FPGA
- Monitor on-board sensors mei BWMonitor.
Mei help fan de Intel Quartus Prime Programmer
Jo moatte de mikro-USB-kabel hawwe ferbûn tusken de Intel FPGA PAC en de tsjinner om dizze stappen út te fieren:
- Fyn de rootpoarte en einpunt fan 'e Intel FPGA PAC-kaart: $ lspci -tv | grep 09c4
Example útfier 1 lit sjen dat de rootpoarte d7: 0.0 is en it einpunt is d8: 0.0
- -+-[0000:d7]-+-00.0-[d8]—-00.0 Intel Corporation Device 09c4
Example útfier 2 lit sjen dat de rootpoarte 0:1.0 is en it einpunt 3:0.0
- +-01.0-[03]—-00.0 Intel Corporation Device 09c4
Example útfier 3 lit sjen dat de rootpoarte 85:2.0 is en it einpunt 86:0.0 en
- +-[0000:85]-+-02.0-[86]—-00.0 Intel Corporation Device 09c4
Noat: Gjin útfier jout oan in PCIe * apparaat enumeration flater en dat flash is net programmearre.
- # Masker net-korrigerbere flaters en korrizjearbere flaters fan FPGA
- $ sudo setpci -s d8:0.0 ECAP_AER+0x08.L=0xFFFFFFFF
- $ sudo setpci -s d8:0.0 ECAP_AER+0x14.L=0xFFFFFFFF
- # Masker net-korrigearjende flaters en Masker-korrigerbere flaters fan RP
- $ sudo setpci -s d7:0.0 ECAP_AER+0x08.L=0xFFFFFFFF
- $ sudo setpci -s d7:0.0 ECAP_AER+0x14.L=0xFFFFFFFF
Laad it folgjende kommando fan Intel Quartus Prime Programmer:
- sudo $QUARTUS_HOME/bin/quartus_pgm -m JTAG -o 'pvbi;afu_*.sof'
- Om unkorrektbere flaters te ûntmaskerjen en korrizjearbere flaters te maskeren, útfiere de folgjende kommando's
- # Untskoattele flaters ûntmaskearje en korrigearjende flaters fan FPGA maskerje
- $ sudo setpci -s d8:0.0 ECAP_AER+0x08.L=0x00000000
- $ sudo setpci -s d8:0.0 ECAP_AER+0x14.L=0x00000000
- # Untskoattele flaters ûntmaskearje en korrizjearbere flaters fan RP maskerje:
- $ sudo setpci -s d7:0.0 ECAP_AER+0x08.L=0x00000000
- $ sudo setpci -s d7:0.0 ECAP_AER+0x14.L=0x00000000
- # Untskoattele flaters ûntmaskearje en korrigearjende flaters fan FPGA maskerje
- Reboot.
Related Information
Intel Acceleration Stack Quick Start Guide foar Intel Programmierbere Acceleration Card mei Intel Arria 10 GX FPGA
Estimating de Worst-Case Core Static Power
Folgje dizze stappen om de statyske krêft yn it slimste gefal te skatten
- Ferwize nei de Minimal Flow Example te kompilearjen asample AFU leit op:
- /hw/samples/ /
- Klikje yn 'e software fan Intel Quartus Prime Pro Edition File > Iepenje Project en selektearje jo .qpf file om it AFU-syntezeprojekt te iepenjen fanôf it folgjende paad:
- /hw/samples/ /build_synth/build
- Klik Project > Generearje EPE File om de fereaske .csv file.
- Stap 2 Yllustraasje
- Stap 2 Yllustraasje
- Iepenje it Early Power Estimator-ark (5) en klikje op CSV-ikoan ymportearje. Selektearje de boppesteande oanmakke .csv file.
- Noat: Jo kinne de warskôging negearje by it ymportearjen fan de .csv file.
- Ynput parameters wurde ynfolle automatysk.
- Feroarje de wearde nei Brûker ynfierd yn 'e Junction Temp. TJ fjild. En set de Junction Temp. TJ (°C) fjild nei 95
- Feroarje it fjild Power Characteristics fan Typysk nei Maksimum.
- Yn it EPE-ark is de PSTATIC de totale statyske krêft yn watts. Jo kinne it slimste gefal kearn statyske krêft berekkenje fan it ljepblêd Rapport
EPE Tool Sample Utfier
Rapportearje Tab
Yn it eksample werjûn hjirboppe, de totale FPGA kearn statyske stroom is de som fan alle statyske hjoeddeistige en standby hjoeddeistige op 0.9V (VCC, VCCP, VCCERAM). Fier dizze wearde yn rige Stap 3: Slimste statyske krêft fan EPE fan de Intel FPGA PAC Power Estimator Sheet. Observearje de berekkene útfier rige foar it maksimale enerzjyferbrûk fan jo AFU.
Dokumintferzjeskiednis foar thermyske en krêftrjochtlinen foar Intel PAC mei Intel Arria 10 GX FPGA
| Dokumint Ferzje | Feroarings |
| 2019.08.30 | Inisjele release. |
Intel Corporation. Alle rjochten foarbehâlden. Intel, it Intel-logo en oare Intel-merken binne hannelsmerken fan Intel Corporation of har dochterûndernimmingen. Intel garandearret prestaasjes fan har FPGA- en semiconductor-produkten oan hjoeddeistige spesifikaasjes yn oerienstimming mei Intel's standert garânsje, mar behâldt it rjocht foar om op elts momint feroarings te meitsjen oan produkten en tsjinsten sûnder notice. Intel nimt gjin ferantwurdlikens of oanspraaklikens oan dy't fuortkomme út 'e applikaasje of gebrûk fan ynformaasje, produkt of tsjinst beskreaun hjiryn, útsein as útdruklik skriftlik ôfpraat troch Intel. Intel-klanten wurde advisearre om de lêste ferzje fan apparaatspesifikaasjes te krijen foardat se fertrouwe op alle publisearre ynformaasje en foardat se oarders pleatse foar produkten of tsjinsten.
Oare nammen en merken kinne wurde opeaske as eigendom fan oaren.
ISO
- 9001:2015
Registrearre
ID: 683795
Ferzje: 2019.08.30
Dokuminten / Resources
 |
intel AN 872 Programmierbare Acceleration Card mei Intel Arria 10 GX FPGA [pdf] Brûkersgids AN 872 programmeerbere fersnellingskaart mei Intel Arria 10 GX FPGA, AN 872, programmeerbere fersnellingskaart mei Intel Arria 10 GX FPGA |
