Intel Arria 872 GX FPGA бар AN 10 бағдарламаланатын жеделдету картасы

Кіріспе

Осы құжат туралы

Бұл құжат мақсатты сервер платформасында Intel Arria® 10 GX FPGA бар Intel® бағдарламаланатын жеделдету картасы арқылы AFU дизайнының қуаты мен жылу өнімділігін бағалау және тексеру әдістерін ұсынады.

Қуат сипаттамасы

Басқару тақтасының контроллері Intel FPGA PAC жүйесіндегі жылу және қуат оқиғаларын бақылайды және басқарады. Тақта немесе FPGA қызып кеткенде немесе шамадан тыс ток тартып жатқанда, тақтаны басқару контроллері қорғаныс үшін FPGA қуатын өшіреді. Кейіннен ол күтпеген жүйенің бұзылуына әкелуі мүмкін PCIe сілтемесін де төмендетеді. Тақтаны өшіруді тудыратын критерийлер туралы қосымша мәліметтер алу үшін Автоматты түрде өшіру бөлімін қараңыз. Қалыпты жағдайларда, FPGA температурасы мен қуаты өшірудің негізгі себебі болып табылады. Тоқтау уақытын азайту және жүйенің тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін Intel тақтаның жалпы қуаты 66 Вт-тан аспауды және FPGA қуаты 45 Вт-тан аспауды ұсынады. Жеке құрамдас бөліктер мен тақта жинақтарында қуат өзгермелілігі бар. Сондықтан, жұмыс жүктемелері мен кіріс температуралары өзгеретін жүйеде тақтаның кездейсоқ өшіп қалмауын қамтамасыз ету үшін номиналды мәндер шектерден төмен.

Қуат сипаттамасы

Жүйе	Тақтаның жалпы қуаты (ватт)	FPGA қуаты (ватт)
FPGA интерфейс менеджері (FIM) және AFU бар жүйе, 15°C негізгі температурада кемінде 95 минут бойы ең нашар реттелетін жұмыс жүктемесінде жұмыс істейді.	66	45

Тақтаның жалпы қуаты үдеткіштің функционалдық бөлігінің (AFU) дизайнына (логикалық ауысу мөлшері мен жиілігіне), кіріс температурасына, жүйе температурасына және Intel FPGA PAC үшін мақсатты ұяшықтағы ауа ағынына байланысты өзгереді. Бұл өзгермелілікті басқару үшін Intel компаниясы тақтаны басқару контроллері арқылы қуатты өшіруді болдырмау үшін осы қуат сипаттамасын орындауды ұсынады.

Қатысты ақпарат

Автоматты түрде өшіру.

Алғы шарттар

Түпнұсқа сервер жабдығын өндірушісі (OEM) мақсатты сервер платформасындағы PCIe ұясына әрбір Intel FPGA PAC интерфейсі тақта ең жоғары рұқсат етілген қуатты (66 Вт) тұтынса да, жылулық шекте қала алатынын растауы керек. Қосымша ақпарат алу үшін Intel Arria 10 GX FPGA платформасы бар Intel PAC біліктілік нұсқауларын қараңыз(1).

Құралдарға қойылатын талаптар

Қуатты және жылу өнімділігін бағалау және бағалау үшін сізде келесі құралдар болуы керек.

• Бағдарламалық қамтамасыз ету:
  • Intel Acceleration Stack for Development
  • BWtoolkit
  • AFU дизайны(2)
  • Tcl сценарийі (жүктеп алу) – Бағдарламалауды пішімдеу үшін қажет file талдау үшін
  • Intel Arria 10 құрылғыларына арналған ерте қуат бағалаушысы
  • Intel FPGA PAC қуатын бағалау парағы (жүктеп алу)
• Аппараттық құрал:
  • Intel FPGA PAC
  • Micro-USB кабелі(3)
  • Intel FPGA PAC үшін мақсатты сервер(4)

Intel сізге бағдарламалық құралды орнату үшін Intel Arria 10 GX FPGA бар Intel бағдарламаланатын жеделдету картасына арналған Intel Acceleration Stack жылдам бастау нұсқаулығын орындауды ұсынады.

Қатысты ақпарат

Intel Arria 10 GX FPGA бар Intel бағдарламаланатын жеделдету картасына арналған Intel Acceleration Stack жылдам бастау нұсқаулығы.

1. Осы құжатқа қол жеткізу үшін Intel қолдау көрсету өкіліне хабарласыңыз.
2. build_synth каталогы AFU компиляциясынан кейін жасалады.
3. Acceleration Stack 1.2 жүйесінде тақтаны бақылау PCIe арқылы орындалады.
4. OEM мақсатты PCIe ұяшық(тар)ын Intel FPGA PAC платформасының біліктілік нұсқауларына сәйкес тексергеніне көз жеткізіңіз.

Басқарманы басқару контроллерін пайдалану

Автоматты түрде өшіру

Басқарманы басқару контроллері қалпына келтірулерді, әртүрлі қуат рельстерін, FPGA және тақта температураларын бақылайды және басқарады. Басқарманы басқару контроллері тақтаны зақымдауы мүмкін жағдайларды сезгенде, қорғаныс үшін тақта қуатын автоматты түрде өшіреді.

Ескерту: FPGA қуатын жоғалтқанда, Intel FPGA PAC және хост арасындағы PCIe байланысы өшіріледі. Көптеген жүйелерде PCIe сілтемесі жүйенің бұзылуына әкелуі мүмкін.

Автоматты өшіру критерийлері

Келесі кестеде Басқарма Басқармасы контроллері тақта қуатын өшіретін критерийлердің тізімі берілген.

Параметр	Шекті шек
Басқарма қуаты	66 Вт
12в артқы панельдік ток	6 А
12v Backplane Voltage	14 В
1.2в ток	16 А
1.2в томtage	1.4 В
1.8в ток	8 А
1.8в томtage	2.04 В
3.3в ток	8 А
3.3в томtage	3.96 В
FPGA негізгі томtage	1.08 В
FPGA негізгі ток	60 А
FPGA негізгі температурасы	100°C
Негізгі жабдықтау температурасы	120°C
Тақта температурасы	80°C
QSFP температурасы	90°C
QSFP томtage	3.7 В

Автоматты түрде өшірілгеннен кейін қалпына келтіру

Басқарманы басқару контроллері келесі қуат цикліне дейін қуатты өшіреді. Сондықтан, Intel FPGA PAC картасының қуаты өшірілгенде, Intel FPGA PAC қуатын қайтару үшін серверді қуаттандыруды қосу керек.

Қуатты өшірудің жалпы себебі - FPGA қызып кетуі (негізгі температура 100°C-тан жоғары болғанда) немесе FPGA шамадан тыс ток тартады. Бұл әдетте AFU дизайны Intel FPGA PAC анықталған қуат конверттерінен асып кеткенде немесе ауа ағыны жеткіліксіз болғанда орын алады. Бұл жағдайда сіз AFU-де қуат тұтынуды азайтуыңыз керек.

OPAE көмегімен борттық сенсорларды бақылаңыз

Тақтаны басқару контроллерінен температура мен қуат сенсорының деректерін жинау үшін fpgainfo пәрмен жолы бағдарламасын пайдаланыңыз. Сіз бұл бағдарламаны Acceleration Stack 1.2 және одан кейінгі нұсқасымен пайдалана аласыз. Acceleration Stack 1.1 немесе одан жоғары нұсқасы үшін келесі бөлімде сипатталғандай BWMonitor құралын пайдаланыңыз.

Температура деректерін жинау үшін:

• bash-4.2$ fpgainfo температурасы

Sample шығыс

Қуат деректерін жинау үшін

• bash-4.2$ fpgainfo қуаты

Sample шығыс

BWMonitor көмегімен борттық сенсорларды бақылаңыз

• BWMonitor - FPGA/тақта температурасын өлшеуге мүмкіндік беретін BittWare құралы, томtage, және ток.

Алғы шарт: Intel FPGA PAC және сервер арасында микро-USB кабелін орнату керек.

1. Тиісті BittWorks II Toolkit-Lite бағдарламалық құралын, микробағдарламаны және жүктегішті орнатыңыз.

ОЖ-үйлесімді BittWorks II ToolkitLite нұсқасы

Операциялық жүйе	Шығару	BittWorks II Toolkit-Lite нұсқасы	Пәрменді орнату
CentOS 7.4/RHEL 7.4	2018.6 Enterprise Linux 7 (64-бит)	bw2tk- lite-2018.6.el7.x86_64.rpm
			sudo yum орнату bw2tk-\ lite-2018.6.el7.x86_64.rpm
Ubuntu 16.04	2018.6 Ubuntu 16.04 (64-бит)	bw2tk- lite-2018.6.u1604.amd64.deb
			sudo dpkg -i bw2tk-\ 2018.6.u1604.amd64.deb

Жұмысты бастау бөлімін қараңыз webBMC микробағдарламасын және құралдарын жүктеп алу үшін бет

• BMC микробағдарлама нұсқасы: 26889
• BMC Bootloader нұсқасы: 26879

сақтаңыз files басты компьютердегі белгілі орынға. Келесі сценарий осы орынға нұсқау береді.

PATH ішіне Bittware құралын қосыңыз:

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

арқылы BWMonitor іске қосуға болады

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

SampӨлшемдер

AFU дизайн қуатын тексеру

Қуатты өлшеу ағыны

AFU дизайнының қуатын бағалау үшін келесі көрсеткіштерді алыңыз:

• Тақтаның жалпы қуаты және FPGA температурасы
  • (дизайныңыздағы ең нашар деректер үлгілерін 15 минут ішінде іске қосқаннан кейін)
• Статикалық қуат және температура
  • (статикалық қуатты өлшеу дизайнын пайдалану)
• Ең нашар жағдай Статикалық қуат
  • (Intel Arria 10 құрылғыларына арналған ерте қуатты бағалау құралын пайдаланып болжанған мәндер)

Содан кейін, AFU дизайнының спецификацияға сәйкес келетінін тексеру үшін осы жазылған көрсеткіштермен Intel FPGA PAC қуатты бағалау парағын (жүктеп алу) пайдаланыңыз.

Тақтаның жалпы қуатын өлшеу

Мына қадамдарды орындаңыз

1. Intel Arria 10 GX FPGA бар Intel PAC жүйесін сервердегі білікті PCIe ұясына орнатыңыз. Өлшеу үшін BWMonitor пайдалансаңыз, картаның артындағы Micro-USB кабелін сервердің кез келген USB портына жалғаңыз.
2. AFU жүктеңіз және оның максималды қуатымен жұмыс істеңіз.
   • Егер AFU Ethernet желісін пайдаланса, желілік кабель немесе модуль салынғанын және сілтеме серіктесіне қосылғанын және желілік трафиктің AFU жүйесінде қосылғанын тексеріңіз.
   • Қажет болса, борттық DDR4 жаттығуын жасау үшін DMA үздіксіз іске қосыңыз.
   • AFU-ны ең нашар трафикті қамтамасыз ету үшін, сондай-ақ FPGA толық орындау үшін хостта қолданбаларды іске қосыңыз. FPGA-ны ең стрессті деректер трафигіне баса назар аударыңыз. FPGA негізгі температурасын реттеу үшін бұл қадамды кемінде 15 минут орындаңыз.
     • Ескерту: Тестілеу кезінде жалпы тақта қуатын, FPGA қуатын және FPGA негізгі температура мәнін қадағалаңыз, олардың техникалық сипаттамаларға сәйкес келетініне көз жеткізіңіз. 66 Вт, 45 Вт немесе 100°C шегіне жетсе, сынақты дереу тоқтатыңыз.
3. FPGA негізгі температурасы тұрақты болғаннан кейін, жалпы тақта қуатын және FPGA негізгі температурасын жазу үшін fpgainfo бағдарламасын немесе BWMonitor құралын пайдаланыңыз. Осы мәндерді 1-қадамға енгізіңіз: Intel FPGA PAC қуатын бағалау парағының жалпы тақта қуатын өлшеу.

Intel FPGA PAC қуатын бағалау парағы Sample

Нақты статикалық қуатты өлшеу

Ағып кету тогы тақтадан бортқа қуат тұтынудың өзгеруінің негізгі себебі болып табылады. Жоғарыдағы бөлімдегі қуат өлшемдері ағып кету токынан болатын қуатты (статикалық қуат) және AFU логикасына байланысты қуатты (динамикалық қуат) қамтиды. Бұл бөлімде динамикалық қуатты түсіну үшін сынақтан өтіп жатқан тақтаның статикалық қуатын өлшейсіз.

FPGA статикалық қуатын өлшемес бұрын, FPGA бағдарламалауын өңдеу үшін disable-gpio-input-bufferintelpac-arria10-gx.tcl сценарийін (жүктеп алу) пайдаланыңыз. file, (*.соф file) құрамында FIM және AFU дизайны бар. Tcl сценарийі FPGA ішінде ауыстырып-қосқыштың жоқтығына көз жеткізу үшін барлық FPGA кіріс түйреуіштерін өшіреді (бұл динамикалық қуат жоқ дегенді білдіреді). Минималды ағын мысалын қараңызampретінде құрастыруample AFU. Жасалған *.sof file орналасқан:

• cd $OPAE_PLATFORM_ROOT/hw/samples/ $ OPAE_PLATFORM_ROOT/сағ/сamples/ құрастыру_синт/құрастыру/шығару_files/ afu_*.sof

disable-gpio-input-buffer-intel-pac-arria10-gx.tcl файлын жоғарыдағы каталогқа сақтап, келесі пәрменді орындауыңыз керек.

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

Sample шығыс

Ақпарат: ************************************************* **************** Ақпарат:
Quartus Prime Assembler іске қосылған
Ақпарат: 17.1.1 нұсқасы 273 құрастыру 12 SJ Pro шығарылымы
Ақпарат: Авторлық құқық (C) 2017 Intel корпорациясы. Барлық құқықтар сақталған. Ақпарат: Сіздің пайдалануыңыз
Intel корпорациясының жобалау құралдары, логикалық функциялар Ақпарат: және басқа бағдарламалық құрал мен құралдар және оның AMPP серіктес логикалық ақпарат: функциялар және кез келген шығыс files жоғарыда аталған ақпараттың кез келгенінен: (құрылғыны бағдарламалауды немесе модельдеуді қоса files) және кез келген ақпарат: қатысты құжаттама немесе ақпарат тікелей бағынышты болып табылады. Ақпарат: Intel бағдарламасының ережелері мен шарттарына қатысты Лицензия туралы ақпарат: Жазылым келісімі, Intel Quartus Prime лицензиялық келісімі, ақпарат:

tcl сценарийін сәтті орындағаннан кейін afu_*.sof file жаңартылды және FPGA бағдарламалауға дайын.

Нақты статикалық қуатты өлшеу үшін мына қадамдарды орындаңыз

1. *.sof файлын бағдарламалау үшін Intel Quartus® Prime бағдарламашысын пайдаланыңыз file. Толық қадамдарды 12-беттегі Intel Quartus Prime бағдарламашысын пайдалану бөлімінен қараңыз.
2. FPGA негізгі температурасын бақылаңыз, томtage, және BWMonitor құралы арқылы ток. Осы мәндерді 2-қадамға енгізіңіз: Intel FPGA PAC қуатын бағалау парағының FPGA негізгі статикалық қуатын өлшеу.

Қатысты ақпарат

• Intel Arria 10 GX FPGA бар Intel бағдарламаланатын жеделдету картасына арналған Intel Acceleration Stack жылдам бастау нұсқаулығы
• BWMonitor көмегімен борттық сенсорларды бақылаңыз.

Intel Quartus Prime бағдарламашысын пайдалану

Мына қадамдарды орындау үшін Intel FPGA PAC және сервер арасында микро USB кабелі жалғанған болуы керек:

1. Intel FPGA PAC картасының түбірлік порты мен соңғы нүктесін табыңыз: $ lspci -tv | grep 09c4

Example шығысы 1 түбірлік порт d7:0.0 және соңғы нүкте d8:0.0 екенін көрсетеді.

• -+-[0000:d7]-+-00.0-[d8]—-00.0 Intel корпорациясының құрылғысы 09c4

Example шығысы 2 түбірлік порт 0:1.0 және соңғы нүкте 3:0.0 екенін көрсетеді.

• +-01.0-[03]—-00.0 Intel корпорациясының құрылғысы 09c4

Example шығысы 3 түбірлік порт 85:2.0 және соңғы нүкте 86:0.0 және

• +-[0000:85]-+-02.0-[86]—-00.0 Intel корпорациясының құрылғысы 09c4

Ескерту: Ешбір шығыс PCIe* құрылғысының нөмірленуінің сәтсіздігін және жарқылдың бағдарламаланбағанын көрсетеді.

• #FPGA түзетілмейтін қателерді және түзетілетін қателерді маска
  • $ sudo setpci -s d8:0.0 ECAP_AER+0x08.L=0xFFFFFFFF
  • $ sudo setpci -s d8:0.0 ECAP_AER+0x14.L=0xFFFFFFFF
• # Түзетілмейтін қателерді маска және RP түзетілетін қателерін маска
  • $ sudo setpci -s d7:0.0 ECAP_AER+0x08.L=0xFFFFFFFF
  • $ sudo setpci -s d7:0.0 ECAP_AER+0x14.L=0xFFFFFFFF

Келесі Intel Quartus Prime Programmer пәрменін іске қосыңыз:

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

1. Түзетілмеген қателерді ашу және түзетілетін қателерді бүркемелеу үшін келесі пәрмендерді орындаңыз
   • # Түзетілмейтін қателерді ашыңыз және FPGA түзетілетін қателерін бүркеңіз
     • $ sudo setpci -s d8:0.0 ECAP_AER+0x08.L=0x00000000
     • $ sudo setpci -s d8:0.0 ECAP_AER+0x14.L=0x00000000
   • # Түзетілмейтін қателерді ашыңыз және RP түзетілетін қателерін жасырыңыз:
     • $ sudo setpci -s d7:0.0 ECAP_AER+0x08.L=0x00000000
     • $ sudo setpci -s d7:0.0 ECAP_AER+0x14.L=0x00000000
2. Қайта жүктеңіз.

Қатысты ақпарат

Intel Arria 10 GX FPGA бар Intel бағдарламаланатын жеделдету картасына арналған Intel Acceleration Stack жылдам бастау нұсқаулығы

Ең нашар жағдайда негізгі статикалық қуатты бағалау

Ең нашар статикалық қуатты бағалау үшін мына қадамдарды орындаңыз

1. Минималды ағын мысалын қараңызampретінде құрастыруample AFU орналасқан:
   • /сағ/сamples/ /
2. Intel Quartus Prime Pro Edition бағдарламалық құралында түймесін басыңыз File > Жобаны ашып, .qpf таңдаңыз file AFU синтез жобасын келесі жолдан ашу үшін:
   • /сағ/сamples/ /Build_synth/Build
3. Жоба > EPE жасау түймесін басыңыз File қажетті .csv жасау үшін file.
   • 2-қадам Иллюстрация
4. Early Power Etimator құралын(5) ашып, CSV импорттау белгішесін басыңыз. Жоғарыда жасалған .csv таңдаңыз file.
   • Ескерту: .csv импорттау кезінде ескертуді елемеуіңізге болады file.
5. Кіріс параметрлері автоматты түрде толтырылады.

• Мәнді Junction Temp параметрінде енгізілген пайдаланушы мәніне өзгертіңіз. TJ өрісі. Және қосылыс температурасын орнатыңыз. TJ (°C) өрісі 95-ке дейін
• Қуат сипаттамалары өрісін Әдеттегіден Максималдыға өзгертіңіз.
• EPE құралында PSTATIC - ватттағы жалпы статикалық қуат. Есеп қойындысынан ең нашар жағдайда негізгі статикалық қуатты есептей аласыз

EPE құралы Sample Шығу

Есеп қойындысы

БұрынғыampЖоғарыда көрсетілгендей, жалпы FPGA ядросының статикалық тогы 0.9В (VCC, VCCP, VCCERAM) кезіндегі барлық статикалық ток пен күту токының қосындысы болып табылады. Осы мәнді 3-қадамға енгізіңіз: Intel FPGA PAC қуатын бағалау парағының EPE нұсқасынан ең нашар статикалық қуат. AFU қуатын максималды тұтыну үшін Есептелген шығыс жолын қараңыз.

Intel Arria 10 GX FPGA бар Intel PAC үшін жылу және қуат нұсқауларына арналған құжатты қайта қарау тарихы

Құжат нұсқасы	Өзгерістер
2019.08.30	Бастапқы шығарылым.

Intel корпорациясы. Барлық құқықтар сақталған. Intel, Intel логотипі және басқа Intel белгілері Intel корпорациясының немесе оның еншілес компанияларының сауда белгілері болып табылады. Intel өзінің FPGA және жартылай өткізгіш өнімдерінің Intel стандартты кепілдігіне сәйкес ағымдағы техникалық сипаттамаларға сәйкес орындалуына кепілдік береді, бірақ кез келген өнімдер мен қызметтерге кез келген уақытта ескертусіз өзгертулер енгізу құқығын өзіне қалдырады. Intel жазбаша түрде тікелей келіскен жағдайларды қоспағанда, Intel компаниясы осы құжатта сипатталған кез келген ақпаратты, өнімді немесе қызметті қолданудан немесе пайдаланудан туындайтын жауапкершілікті немесе жауапкершілікті өз мойнына алмайды. Intel тұтынушыларына кез келген жарияланған ақпаратқа сенбес бұрын және өнімдерге немесе қызметтерге тапсырыс бермес бұрын құрылғы сипаттамаларының соңғы нұсқасын алу ұсынылады.

Басқа атаулар мен брендтер басқалардың меншігі ретінде талап етілуі мүмкін.

ISO

• 9001:2015
  Тіркелген

ID: 683795
Нұсқа: 2019.08.30

Құжаттар / Ресурстар

Intel Arria 872 GX FPGA бар intel AN 10 бағдарламаланатын жеделдету картасы [pdf] Пайдаланушы нұсқаулығы Intel Arria 872 GX FPGA бар AN 10 бағдарламаланатын жеделдету картасы, AN 872, Intel Arria 10 GX FPGA бар бағдарламаланатын жеделдету картасы

Анықтамалар

• Пайдаланушы нұсқаулығы