AN 872 Kertu Akselerasi Programmable karo Intel Arria 10 GX FPGA

Pambuka

Babagan Dokumen iki

Dokumen iki nyedhiyakake cara kanggo ngira-ngira lan ngesyahke daya lan kinerja termal desain AFU sampeyan nggunakake Intel® Programmable Acceleration Card karo Intel Arria® 10 GX FPGA ing platform server target.

Spesifikasi Daya

Kontroler manajemen papan ngawasi lan ngatur acara termal lan daya ing Intel FPGA PAC. Nalika Papan utawa FPGA overheating utawa tarik saiki gedhe banget, kontrol Papan Manajemen mati daya FPGA kanggo pangayoman. Salajengipun, iku uga ndadekke mudhun link PCIe kang bisa nimbulaké kacilakan sistem sing ora dikarepke. Waca Auto-Mati kanggo rincian liyane babagan kritéria sing micu papan mati. Ing kasus normal, suhu lan daya FPGA minangka panyebab utama mati. Kanggo nyilikake downtime lan mesthekake stabilitas sistem, Rekomendasi Intel sing total daya Papan ora ngluwihi 66 W lan daya FPGA ora ngluwihi 45 W. Komponen individu lan Déwan Papan duwe variasi daya. Mulane, nilai nominal luwih murah tinimbang watesan kanggo mesthekake yen papan ora ngalami shutdown acak ing sistem kanthi beban kerja lan suhu inlet sing beda-beda.

Spesifikasi Daya

Sistem	Total Daya Papan (watt)	Daya FPGA (watt)
Sistem karo FPGA Interface Manager (FIM) lan AFU sing mlaku kanthi beban kerja throttling paling awon sajrone minimal 15 menit ing suhu inti 95°C.	66	45

Daya total papan beda-beda gumantung saka desain Accelerator Functional Unit (AFU) (jumlah lan frekuensi toggling logika), suhu inlet, suhu sistem lan aliran udara saka slot target kanggo Intel FPGA PAC. Kanggo ngatur variabilitas iki, Intel nyaranake sampeyan nyukupi spesifikasi daya iki kanggo nyegah mati daya dening Pengontrol Manajemen Papan.

Informasi sing gegandhengan

Otomatis Mati.

Prasyarat

Produsèn peralatan asli server (OEM) kudu ngesyahke sing saben Intel FPGA PAC interfacing menyang slot PCIe ing platform server target bisa tetep ing watesan termal sanajan Papan nganggo daya maksimum diijini (66 W). Kanggo informasi luwih lengkap, waca Intel PAC karo Intel Arria 10 GX FPGA Pedoman Kualifikasi Platform (1).

Persyaratan Alat

Sampeyan kudu duwe alat ing ngisor iki kanggo ngira lan ngevaluasi kinerja daya lan termal.

• Piranti lunak:
  • Intel Acceleration Stack for Development
  • BWtoolkit
  • Desain AFU(2)
  • Skrip Tcl (download) - Dibutuhake kanggo ngowahi format pemrograman file kanggo analisis
  • Estimator Daya Awal kanggo piranti Intel Arria 10
  • Intel FPGA PAC Power Estimator Sheet (undhuh)
• Hardware:
  • Intel FPGA PAC
  • Kabel Micro-USB(3)
  • Server Target kanggo Intel FPGA PAC(4)

Intel ngajak sampeyan tindakake Intel Acceleration Stack Quick Start Guide kanggo Intel Programmable Acceleration Card karo Intel Arria 10 GX FPGA kanggo instalasi software.

Informasi sing gegandhengan

Intel Acceleration Stack Quick Start Guide kanggo Intel Programmable Acceleration Card karo Intel Arria 10 GX FPGA.

1. Hubungi perwakilan dhukungan Intel kanggo ngakses dokumen iki.
2. Direktori build_synth digawe sawise sampeyan ngumpulake AFU.
3. Ing Acceleration Stack 1.2, ngawasi papan ditindakake liwat PCIe.
4. Priksa manawa OEM sampeyan wis validasi slot PCIe sing ditargetake miturut Pedoman Kualifikasi Platform kanggo Intel FPGA PAC sampeyan.

Nggunakake Board Management Controller

Otomatis Mati

Board Management Controller ngawasi lan kontrol reset, ril daya beda, FPGA lan suhu Papan. Nalika Board Management Controller ngrasakake kahanan sing duweni potensi bisa ngrusak Papan, kanthi otomatis mati daya Papan kanggo pangayoman.

Cathetan: Nalika FPGA kelangan daya, link PCIe antarane Intel FPGA PAC lan inang mudhun. Ing pirang-pirang sistem, link-mudhun PCIe bisa nyebabake kacilakan sistem.

Kriteria Mati Otomatis

Tabel ing ngisor iki nyathet kritéria sing ngluwihi Controller Manajemen Papan mateni daya papan.

Paramèter	Watesan Ambang
Papan Daya	66 W
12v Backplane Saiki	6 A
12v Backplane Voltage	14 V
1.2v Saiki	16 A
1.2v Voltage	1.4 V
1.8v Saiki	8 A
1.8v Voltage	2.04 V
3.3v Saiki	8 A
3.3v Voltage	3.96 V
FPGA inti Voltage	1.08 V
Arus Inti FPGA	60 A
Suhu inti FPGA	100°C
Suhu Pasokan inti	120°C
Suhu Papan	80°C
Suhu QSFP	90°C
QSFP Voltage	3.7 V

Waras Sawise Mati Otomatis

Kontroler Papan Manajemen mateni daya nganti siklus daya sabanjure. Mulane, nalika daya kertu Intel FPGA PAC mati, sampeyan kudu daya siklus server kanggo bali daya kanggo Intel FPGA PAC.

Penyebab umum mateni daya yaiku overheating FPGA (nalika suhu inti luwih saka 100 ° C), utawa FPGA nggambar arus sing gedhe banget. Iki biasane kedadeyan nalika desain AFU ngluwihi amplop daya sing ditemtokake Intel FPGA PAC utawa aliran udara ora cukup. Ing kasus iki, sampeyan kudu ngurangi konsumsi daya ing AFU.

Monitor On-Board Sensor Nggunakake OPAE

Gunakake program baris printah fpgainfo kanggo ngumpulake data sensor suhu lan daya saka Board Management Controller. Sampeyan bisa nggunakake program iki karo Acceleration Stack 1.2 lan ngluwihi. Kanggo Acceleration Stack 1.1 utawa luwih lawas, gunakake alat BWMonitor kaya sing diterangake ing bagean sabanjure.

Kanggo ngumpulake data suhu:

• bash-4.2 $ fpgainfo temp

Sampl output

Kanggo ngumpulake data daya

• bash-4.2$ daya fpgainfo

Sampl output

Monitor On-Board Sensor Nggunakake BWMonitor

• BWMonitor minangka alat BittWare sing ngidini sampeyan ngukur suhu FPGA / papan, voltage, lan saiki.

prasyarat: Sampeyan kudu nginstal kabel micro-USB antarane Intel FPGA PAC lan server.

1. Instal piranti lunak, perangkat kukuh, lan bootloader BittWorks II Toolkit-Lite sing cocog.

Versi ToolkitLite BittWorks II sing Kompatibel karo OS

Sistem Operasi	Ngeculake	BittWorks II Toolkit-Lite Version	Instal Command
CentOS 7.4/RHEL 7.4	2018.6 Enterprise Linux 7 (64-bit)	bw2tk- lite-2018.6.el7.x86_64.rpm
			sudo yum nginstal 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

Rujuk Miwiti webkaca kanggo ngundhuh perangkat kukuh lan piranti BMC

• Versi firmware BMC: 26889
• Versi BMC Bootloader: 26879

Simpen ing files menyang lokasi dikenal ing mesin inang. Skrip ing ngisor iki njaluk lokasi iki.

Tambah alat Bittware menyang PATH:

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

Sampeyan bisa miwiti BWMonitor nggunakake

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

Sampl Pengukuran

Verifikasi Daya Desain AFU

Aliran Pengukuran Daya

Kanggo ngevaluasi daya kanggo desain AFU sampeyan, jupuk metrik ing ngisor iki:

• Total daya Papan lan suhu FPGA
  • (sawise mbukak pola data paling awon ing desain sampeyan sajrone 15 menit)
• Daya Statis lan Suhu
  • (nggunakake desain pangukuran daya statis)
• Kasus paling awon daya statis
  • (nilai prediksi nggunakake Estimator Daya Awal kanggo piranti Intel Arria 10)

Banjur, gunakake Intel FPGA PAC Power Estimator Sheet (undhuh) karo metrik sing direkam iki kanggo verifikasi manawa desain AFU sampeyan cocog karo spesifikasi.

Ngukur Daya Papan Total

Tindakake langkah iki

1. Instal Intel PAC karo Intel Arria 10 GX FPGA menyang slot PCIe qualified ing server. Yen sampeyan nggunakake BWMonitor kanggo pangukuran, sambungake kabel Micro-USB saka mburi kertu menyang port USB ing server.
2. Muat AFU lan mbukak ing daya maksimum sawijining.
   • Yen AFU nggunakake Ethernet, banjur priksa manawa kabel jaringan utawa modul dilebokake lan disambungake menyang partner link lan lalu lintas jaringan diuripake ing AFU.
   • Yen cocok, mbukak DMA terus kanggo olahraga ing Papan DDR4.
   • Jalanake aplikasi sampeyan ing host kanggo menehi AFU lalu lintas paling awon uga kanggo ngleksanani FPGA kanthi lengkap. Priksa manawa sampeyan kaku FPGA kanthi lalu lintas data sing paling stres. Jalanake langkah iki kanggo minimal 15 menit kanggo ngidini suhu inti FPGA kanggo dumunung.
     • Cathetan: Sajrone tes, ngawasi total daya papan, daya FPGA, lan nilai suhu inti FPGA kanggo mesthekake yen tetep ing spesifikasi. Yen watesan 66 W, 45 W, utawa 100 ° C wis tekan, langsung mandhegake tes.
3. Sawise suhu inti FPGA dadi stabil, gunakake program fpgainfo utawa alat BWMonitor kanggo ngrekam total daya papan lan suhu inti FPGA. Lebokake nilai-nilai kasebut ing baris Langkah 1: Pangukuran daya total papan saka Intel FPGA PAC Power Estimator Sheet.

Intel FPGA PAC Power Estimator Sheet Sample

Ngukur Daya Statis Nyata

Arus bocor minangka panyebab utama variasi konsumsi daya papan-kanggo-papan. Pangukuran daya saka bagean ndhuwur kalebu daya amarga arus bocor (daya statis) lan daya amarga logika AFU (daya dinamis). Ing bagean iki, sampeyan bakal ngukur daya statis saka board-under-test kanggo mangerteni daya dinamis.

Sadurunge ngukur daya statis FPGA, gunakake skrip disable-gpio-input-bufferintelpac-arria10-gx.tcl (download) kanggo ngolah pemrograman FPGA file, (*.sof file) sing ngemot desain FIM lan AFU. Skrip tcl mateni kabeh pin input FPGA kanggo mesthekake yen ora ana toggling ing FPGA (sing tegese ora ana daya dinamis). Waca Aliran Minimal Example kanggo ngumpulake minangkaamplan AFU. The kui * .sof file dumunung ing:

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

Sampeyan kudu nyimpen disable-gpio-input-buffer-intel-pac-arria10-gx.tcl ing direktori ndhuwur banjur jalanake printah ing ngisor iki

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

Sampl output

Info: *************************************************** ***************** Info:
Mlaku Quartus Perdhana Assembler
Info: Versi 17.1.1 Mbangun 273 12/19/2017 SJ Pro Edition
Info: Hak Cipta (C) 2017 Intel Corporation. Kabeh hak dilindhungi undhang-undhang. Info: Panjenengan nggunakake
saka piranti desain Intel Corporation, fungsi logika Info: lan piranti lunak lan piranti liyane, lan sawijining AMPP partner logika Info: fungsi, lan output sembarang files saka samubarang Info ing ndhuwur: (kalebu program piranti utawa simulasi files), lan Info apa wae: dokumentasi utawa informasi sing gegandhengan kanthi jelas tundhuk Info: kanggo syarat lan kondisi Info Lisensi Program Intel: Perjanjian Langganan, Perjanjian Lisensi Intel Quartus Prime, Info:

Sawise kasil eksekusi skrip tcl, afu_*.sof file dianyari lan siap kanggo program FPGA.

Tindakake langkah iki kanggo ngukur daya statis nyata

1. Gunakake programmer Intel Quartus® Prime kanggo program *.sof file. Deleng nggunakake Intel Quartus Prime Programmer ing kaca 12 kanggo rincian langkah.
2. Monitor suhu inti FPGA, voltage, lan saiki nggunakake alat BWMonitor. Ketik angka-angka kasebut ing baris Langkah 2: Pangukuran daya statis inti FPGA saka Intel FPGA PAC Power Estimator Sheet.

Informasi sing gegandhengan

• Intel Acceleration Stack Quick Start Guide kanggo Intel Programmable Acceleration Card karo Intel Arria 10 GX FPGA
• Monitor On-Board Sensor Nggunakake BWMonitor.

Nggunakake Intel Quartus Prime Programmer

Sampeyan kudu nyambungake kabel USB mikro ing antarane Intel FPGA PAC lan server kanggo nglakokake langkah-langkah iki:

1. Temokake Port Root lan Endpoint saka kertu Intel FPGA PAC: $ ​​lspci -tv | grep 09c4

Example output 1 nuduhake yen Root Port punika d7: 0.0 lan Endpoint punika d8: 0.0

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

Example output 2 nuduhake yen Root Port 0:1.0 lan Endpoint 3:0.0

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

Example output 3 nuduhake yen Root Port punika 85: 2.0 lan Endpoint punika 86: 0.0 lan

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

Cathetan: Ora ana output sing nuduhake kegagalan enumerasi piranti PCIe * lan lampu kilat kasebut ora diprogram.

• #Mask kesalahan sing ora bisa dibenerake lan kesalahan FPGA sing bisa dibenerake
  • $ sudo setpci -s d8:0.0 ECAP_AER+0x08.L=0xFFFFFFFF
  • $ sudo setpci -s d8:0.0 ECAP_AER+0x14.L=0xFFFFFFFF
• # Mask kesalahan sing ora bisa dibenerake lan Mask kesalahan sing bisa dibenerake saka RP
  • $ sudo setpci -s d7:0.0 ECAP_AER+0x08.L=0xFFFFFFFF
  • $ sudo setpci -s d7:0.0 ECAP_AER+0x14.L=0xFFFFFFFF

Jalanake perintah Intel Quartus Prime Programmer ing ngisor iki:

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

1. Kanggo mbukak topeng kesalahan sing ora bisa dibenerake lan nutupi kesalahan sing bisa dibenerake, jalanake printah ing ngisor iki
   • # Mbukak topeng kesalahan sing ora bisa dibenerake lan topeng kesalahan FPGA sing bisa dibenerake
     • $ sudo setpci -s d8:0.0 ECAP_AER+0x08.L=0x00000000
     • $ sudo setpci -s d8:0.0 ECAP_AER+0x14.L=0x00000000
   • # Mbukak tutup kesalahan sing ora bisa dibenerake lan topeng kesalahan RP sing bisa dibenerake:
     • $ sudo setpci -s d7:0.0 ECAP_AER+0x08.L=0x00000000
     • $ sudo setpci -s d7:0.0 ECAP_AER+0x14.L=0x00000000
2. Urip maneh.

Informasi sing gegandhengan

Intel Acceleration Stack Quick Start Guide kanggo Intel Programmable Acceleration Card karo Intel Arria 10 GX FPGA

Ngira-ngira Daya Statis Inti Paling Elek

Tindakake langkah-langkah iki kanggo ngira-ngira daya statis paling awon

1. Waca Aliran Minimal Example kanggo ngumpulake minangkaample AFU dumunung ing:
   • /hw/samples/ /
2. Ing piranti lunak Intel Quartus Prime Pro Edition, klik File > Bukak Project banjur pilih .qpf sampeyan file kanggo mbukak proyek sintesis AFU saka dalan ing ngisor iki:
   • /hw/samples/ /build_synth/build
3. Klik Project > Generate EPE File kanggo nggawe .csv sing dibutuhake file.
   • Langkah 2 Ilustrasi
4. Bukak alat Estimator Daya Awal (5) banjur klik lambang Impor CSV. Pilih ndhuwur kui .csv file.
   • Cathetan: Sampeyan bisa nglirwakake bebaya nalika ngimpor .csv file.
5. Parameter input diisi kanthi otomatis.

• Ngganti nilai menyang pangguna sing dilebokake ing Junction Temp. lapangan TJ. Lan nyetel Suhu Junction. Lapangan TJ (°C) nganti 95
• Ganti kolom Karakteristik Daya saka Khas menyang Maksimum.
• Ing Alat EPE, PSTATIC minangka total daya statis ing Watt. Sampeyan bisa ngetung daya statis inti kasus paling awon saka tab Report

Alat EPE Samplan Output

Tab Laporan

Ing mantanample kapacak ing ndhuwur, total FPGA inti saiki statis jumlah kabeh statis saiki lan siyaga saiki ing 0.9V (VCC, VCCP, VCCERAM). Ketik nilai kasebut ing baris Langkah 3: Daya statis paling awon saka EPE saka Intel FPGA PAC Power Estimator Sheet. Mirsani baris output Diwilang kanggo konsumsi daya maksimum AFU Panjenengan.

Riwayat Revisi Dokumen kanggo Pedoman Termal lan Daya kanggo Intel PAC nganggo Intel Arria 10 GX FPGA

Versi Dokumen	Owah-owahan
2019.08.30	Rilis wiwitan.

Intel Corporation. Kabeh hak dilindhungi undhang-undhang. Intel, logo Intel, lan merek Intel liyane minangka merek dagang saka Intel Corporation utawa anak perusahaan. Intel njamin kinerja produk FPGA lan semikonduktor kanggo specifications saiki miturut babar pisan standar Intel, nanging nduweni hak kanggo owah-owahan ing sembarang produk lan layanan ing sembarang wektu tanpa kabar. Intel ora tanggung jawab utawa tanggung jawab sing muncul saka aplikasi utawa panggunaan informasi, produk, utawa layanan sing diterangake ing kene kajaba sing disepakati kanthi tinulis dening Intel. Pelanggan Intel disaranake njupuk versi paling anyar saka spesifikasi piranti sadurunge ngandelake informasi sing diterbitake lan sadurunge nggawe pesenan kanggo produk utawa layanan.

Jeneng lan merek liyane bisa diklaim minangka properti wong liya.

ISO

• 9001:2015
  Kadhaftar

ID: 683795
Versi: 2019.08.30

Dokumen / Sumber Daya

intel AN 872 Programmable Akselerasi Card karo Intel Arria 10 GX FPGA [pdf] Pandhuan pangguna Kartu Akselerasi sing Bisa Diprogram AN 872 karo Intel Arria 10 GX FPGA, AN 872, Kartu Akselerasi sing Bisa Diprogram nganggo Intel Arria 10 GX FPGA

Referensi

• Manual pangguna