Kartë përshpejtimi e programueshme AN ​​872 me Intel Arria 10 GX FPGA

Hyrje

Rreth këtij Dokumenti

Ky dokument ofron metoda për të vlerësuar dhe vërtetuar fuqinë dhe performancën termike të dizajnit tuaj AFU duke përdorur kartën e përshpejtimit të programueshëm Intel® me Intel Arria® 10 GX FPGA në platformën e serverit të synuar.

Specifikimi i energjisë

Kontrolluesi i menaxhimit të bordit monitoron dhe menaxhon ngjarjet termike dhe të energjisë në Intel FPGA PAC. Kur bordi ose FPGA mbinxehen ose tërheq rrymë të tepërt, kontrolluesi i menaxhimit të tabelës mbyll fuqinë FPGA për mbrojtje. Më pas, ai gjithashtu rrëzon lidhjen PCIe e cila mund të shkaktojë një përplasje të papritur të sistemit. Referojuni Auto-Shutdown për më shumë detaje rreth kritereve që shkaktojnë mbylljen e bordit. Në raste normale, temperatura dhe fuqia e FPGA janë deri tani shkaku kryesor i mbylljes. Për të minimizuar kohën e ndërprerjes dhe për të siguruar stabilitetin e sistemit, Intel rekomandon që fuqia totale e tabelës të mos shkojë përtej 66 W dhe fuqia FPGA të mos shkojë përtej 45 W. Komponentët individualë dhe montimet e pllakave kanë ndryshueshmëri fuqie. Prandaj, vlerat nominale janë më të ulëta se kufijtë për të siguruar që bordi të mos përjetojë një mbyllje të rastësishme në një sistem me ngarkesa të ndryshme pune dhe temperatura hyrëse.

Specifikimi i energjisë

Sistemi	Fuqia totale e tabelës (vat)	Fuqia FPGA (vat)
Një sistem me një menaxher të ndërfaqes FPGA (FIM) dhe AFU që funksionon me ngarkesën më të keqe të punës për të paktën 15 minuta në temperaturën bazë prej 95°C.	66	45

Fuqia totale e tabelës ndryshon në varësi të modelit tuaj të Njësisë Funksionale të Përshpejtuesit (AFU) (sasia dhe frekuenca e ndërrimit logjik), temperatura e hyrjes, temperatura e sistemit dhe rrjedha e ajrit të slotit të synuar për Intel FPGA PAC. Për të menaxhuar këtë ndryshueshmëri, Intel rekomandon që të plotësoni këtë specifikim të energjisë për të parandaluar mbylljen e energjisë nga kontrolluesi i menaxhimit të bordit.

Informacione të Përafërta

Fikja automatike.

Parakushtet

Prodhuesi i pajisjes origjinale të serverit (OEM) duhet të vërtetojë që çdo ndërfaqe Intel FPGA PAC me një vend të caktuar PCIe në një platformë serveri të synuar mund të qëndrojë brenda kufijve termikë edhe kur bordi konsumon fuqinë maksimale të lejuar (66 W). Për më shumë informacion, referojuni Intel PAC me Udhëzimet e Kualifikimit të Platformës Intel Arria 10 GX FPGA(1).

Kërkesat e Mjeteve

Ju duhet të keni mjetet e mëposhtme për të vlerësuar dhe vlerësuar fuqinë dhe performancën termike.

• Software:
  • Intel Acceleration Stack për Zhvillim
  • BWtoolkit
  • Dizajni AFU (2)
  • Skript Tcl (shkarkim) – Kërkohet për të formatuar programimin file për analizë
  • Vlerësues i hershëm i energjisë për pajisjet Intel Arria 10
  • Fleta e vlerësuesit të energjisë Intel FPGA PAC (shkarkoni)
• Hardware:
  • Intel FPGA PAC
  • Kabllo mikro-USB (3)
  • Serveri i synuar për Intel FPGA PAC(4)

Intel ju rekomandon të ndiqni Udhëzuesin e Fillimit të Shpejtë të Stackit të Intel Acceleration për Kartën e Përshpejtimit të Programueshëm Intel me Intel Arria 10 GX FPGA për instalimin e softuerit.

Informacione të Përafërta

Udhëzues për fillimin e shpejtë të Stack Intel Acceleration për kartën Intel të programueshme të përshpejtimit me Intel Arria 10 GX FPGA.

1. Kontaktoni përfaqësuesin tuaj të mbështetjes Intel për të hyrë në këtë dokument.
2. Drejtoria build_synth krijohet pasi të përpiloni AFU-në tuaj.
3. Në Acceleration Stack 1.2, monitorimi i bordit kryhet mbi PCIe.
4. Sigurohuni që OEM-i juaj të ketë vërtetuar slot(at) e synuara PCIe në përputhje me Udhëzimet e Kualifikimit të Platformës për Intel FPGA PAC-në tuaj.

Duke përdorur kontrolluesin e menaxhimit të bordit

Fikja automatike

Kontrolluesi i menaxhimit të bordit monitoron dhe kontrollon rivendosjet, shinat e ndryshme të energjisë, FPGA dhe temperaturat e bordit. Kur kontrolluesi i menaxhimit të bordit ndjen kushte që mund të dëmtojnë potencialisht bordin, ai automatikisht mbyll energjinë e bordit për mbrojtje.

Shënim: Kur FPGA humbet energjinë, lidhja PCIe midis Intel FPGA PAC dhe hostit është e prishur. Në shumë sisteme, lidhja PCIe mund të shkaktojë një përplasje të sistemit.

Kriteret e mbylljes automatike

Tabela e mëposhtme rendit kriteret përtej të cilave kontrolluesi i menaxhimit të bordit mbyll energjinë e bordit.

Parametri	Kufiri i Pragut
Fuqia e Bordit	66 W
Rryma e planit të pasmë 12v	6 A
12v Backplane Voltage	14 V
Rryma 1.2v	16 A
1.2 V Voltage	1.4 V
Rryma 1.8v	8 A
1.8 V Voltage	2.04 V
Rryma 3.3v	8 A
3.3 V Voltage	3.96 V
FPGA Core Voltage	1.08 V
Rryma kryesore FPGA	60 A
Temperatura bazë FPGA	100°C
Temperatura e furnizimit bazë	120°C
Temperatura e bordit	80°C
Temperatura QSFP	90°C
QSFP Voltage	3.7 V

Rikuperimi pas mbylljes automatike

Kontrolluesi i menaxhimit të bordit e mban të fikur deri në ciklin tjetër të energjisë. Prandaj, kur fikja e një karte Intel FPGA PAC është e fikur, ju duhet të aktivizoni serverin për të kthyer energjinë në Intel FPGA PAC.

Shkaku i zakonshëm i mbylljes së energjisë është mbinxehja e FPGA (kur temperatura e bërthamës është mbi 100°C), ose FPGA tërheq rrymë të tepërt. Kjo zakonisht ndodh kur dizajni AFU tejkalon zarfet e fuqisë të përcaktuara nga Intel FPGA PAC ose ka rrjedhje të pamjaftueshme ajri. Në këtë rast, duhet të zvogëloni konsumin e energjisë në AFU-në tuaj.

Monitoroni sensorët në bord duke përdorur OPAE

Përdorni programin e linjës së komandës fpgainfo për të mbledhur të dhënat e sensorit të temperaturës dhe fuqisë nga kontrolluesi i menaxhimit të bordit. Ju mund ta përdorni këtë program me Acceleration Stack 1.2 dhe më gjerë. Për Acceleration Stack 1.1 ose më të vjetër, përdorni mjetin BWMonitor siç përshkruhet në seksionin vijues.

Për të mbledhur të dhënat e temperaturës:

• bash-4.2$ fpgainfo temp

Sample prodhimit

Për të mbledhur të dhënat e fuqisë

• bash-4.2$ fuqi fpgainfo

Sample prodhimit

Monitoroni sensorët në bord duke përdorur BWMonitor

• BWMonitor është një mjet BittWare që ju lejon të matni temperaturën e FPGA/bordit, voltage, dhe aktuale.

Kusht paraprak: Duhet të instaloni një kabllo mikro-USB midis Intel FPGA PAC dhe serverit.

1. Instaloni softuerin, firmuerin dhe ngarkuesin e duhur BittWorks II Toolkit-Lite.

Versioni BittWorks II ToolkitLite i pajtueshëm me OS

Sistemi Operativ	Lirimi	Versioni BittWorks II Toolkit-Lite	Instaloni komandën
CentOS 7.4/RHEL 7.4	2018.6 Enterprise Linux 7 (64-bit)	bw2tk- lite-2018.6.el7.x86_64.rpm
			sudo yum instalo 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

Referojuni Fillimit webfaqe për të shkarkuar firmuerin dhe mjetet e BMC

• Versioni i firmuerit BMC: 26889
• Versioni i ngarkuesit të BMC: 26879

Ruani files në një vendndodhje të njohur në makinën pritës. Skripti i mëposhtëm kërkon për këtë vendndodhje.

Shtoni mjetin Bittware në PATH:

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

Mund ta nisni BWMonitor duke përdorur

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

Sample Matjet

Verifikimi i fuqisë së projektimit AFU

Rrjedha e matjes së fuqisë

Për të vlerësuar fuqinë për dizajnin tuaj AFU, kapni matjet e mëposhtme:

• Fuqia totale e bordit dhe temperatura FPGA
  • (pas ekzekutimit të modeleve të të dhënave më të këqija në dizajnin tuaj për 15 minuta)
• Fuqia Statike dhe Temperatura
  • (duke përdorur një dizajn të matjes së fuqisë statike)
• Rasti më i keq Fuqia Statike
  • (vlerat e parashikuara duke përdorur vlerësuesin e hershëm të energjisë për pajisjet Intel Arria 10)

Më pas, përdorni fletën e vlerësuesit të energjisë Intel FPGA PAC (shkarkoni) me këto metrika të regjistruara për të verifikuar nëse dizajni juaj AFU plotëson specifikimet.

Matja e fuqisë totale të bordit

Ndiqni këto hapa

1. Instaloni Intel PAC me Intel Arria 10 GX FPGA në një vend të kualifikuar PCIe në server. Nëse jeni duke përdorur BWMonitor për matje, lidhni kabllon Micro-USB nga pjesa e pasme e kartës në çdo portë USB të serverit.
2. Ngarkoni AFU-në tuaj dhe punoni me fuqinë e tij maksimale.
   • Nëse AFU përdor Ethernet, atëherë sigurohuni që kablloja ose moduli i rrjetit të jetë futur dhe lidhur me partnerin e lidhjes dhe trafiku i rrjetit është i aktivizuar në AFU.
   • Nëse është e përshtatshme, ekzekutoni vazhdimisht DMA për të ushtruar DDR4 në bord.
   • Ekzekutoni aplikacionet tuaja në host për të ushqyer AFU-në trafikun e rastit më të keq, si dhe për të ushtruar plotësisht FPGA. Sigurohuni që të stresoni FPGA me trafikun më stresues të të dhënave. Kryeni këtë hap për të paktën 15 minuta për të lejuar që temperatura e bërthamës FPGA të vendoset.
     • Shënim: Gjatë testimit, monitoroni fuqinë totale të tabelës, fuqinë FPGA dhe vlerën e temperaturës bazë FPGA për t'u siguruar që ato të qëndrojnë brenda specifikimeve. Nëse arrihen kufijtë 66 W, 45 W ose 100°C, ndaloni testin menjëherë.
3. Pasi temperatura e bërthamës FPGA të bëhet e qëndrueshme, përdorni programin fpgainfo ose mjetin BWMonitor për të regjistruar fuqinë totale të tabelës dhe temperaturën e bërthamës FPGA. Futni këto vlera në rresht Hapi 1: Matja totale e fuqisë së bordit të Fletës së Vlerësuesit të Fuqisë Intel FPGA PAC.

Fleta e vlerësuesit të fuqisë Intel FPGA PAC Sample

Matja e fuqisë reale statike

Rryma e rrjedhjes është një shkak kryesor i ndryshimit të konsumit të energjisë nga bord në bord. Matjet e fuqisë nga seksioni i mësipërm përfshijnë fuqinë për shkak të rrymës së rrjedhjes (fuqia statike) dhe fuqinë për shkak të logjikës AFU (fuqia dinamike). Në këtë seksion, ju do të matni fuqinë statike të tabelës nën-provë në mënyrë që të kuptoni fuqinë dinamike.

Përpara se të matni fuqinë statike FPGA, përdorni skriptin disable-gpio-input-bufferintelpac-arria10-gx.tcl (shkarkoni) për të përpunuar programimin FPGA file, (*.sof file) i cili përmban një dizajn FIM dhe AFU. Skripti tcl çaktivizon të gjitha kunjat e hyrjes FPGA për të siguruar që nuk ka ndërrim brenda FPGA (që do të thotë se nuk ka fuqi dinamike). Referojuni Fluksit Minimal Example të përpilohet siample AFU. Gjeneruar *.sof file ndodhet në:

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

Duhet të ruani disable-gpio-input-buffer-intel-pac-arria10-gx.tcl në drejtorinë e mësipërme dhe më pas të ekzekutoni komandën e mëposhtme

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

Sample prodhimit

Informacion: ************************************************** ***************** Informacion:
Running Quartus Prime Assembler
Informacion: Versioni 17.1.1 Ndërtimi 273 12 SJ Pro Edition
Informacion: E drejta e autorit (C) 2017 Intel Corporation. Të gjitha të drejtat e rezervuara. Info: Përdorimi juaj
e veglave të projektimit të Korporatës Intel, funksioneve logjike Info: dhe softuerëve dhe mjeteve të tjera, dhe të saj AMPP logjika e partnerit Informacion: funksionet dhe çdo dalje files nga ndonjë nga informacionet e mësipërme: (përfshirë programimin ose simulimin e pajisjes files), dhe çdo informacion: dokumentacioni ose informacioni përkatës i nënshtrohen shprehimisht Info: termave dhe kushteve të Informacionit të Licencës së Programit Intel: Marrëveshja e Abonimit, Marrëveshja e Licencës Intel Quartus Prime, Informacioni:

Pas ekzekutimit të suksesshëm të skriptit tcl, afu_*.sof file është përditësuar dhe gati për programimin FPGA.

Ndiqni këto hapa për të matur fuqinë reale statike

1. Përdorni programuesin Intel Quartus® Prime për të programuar *.sof file. Referojuni përdorimit të programuesit Intel Quartus Prime në faqen 12 për hapa të detajuar.
2. Monitoroni temperaturën e bërthamës FPGA, vëlltage, dhe aktuale duke përdorur mjetin BWMonitor. Futni këto vlera në rresht Hapi 2: Matja e fuqisë statike të bërthamës FPGA të Fletës së Vlerësuesit të Fuqisë Intel FPGA PAC.

Informacione të Përafërta

• Udhëzues për fillimin e shpejtë të Stack Intel Acceleration për Kartën e Përshpejtimit të Programueshëm Intel me Intel Arria 10 GX FPGA
• Monitoroni sensorët në bord duke përdorur BWMonitor.

Duke përdorur programuesin Intel Quartus Prime

Duhet të keni kabllon mikro USB të lidhur ndërmjet Intel FPGA PAC dhe serverit për të kryer këto hapa:

1. Gjeni portin rrënjë dhe pikën fundore të kartës Intel FPGA PAC: $ ​​lspci -tv | grep 09c4

Exampdalja 1 tregon se porta e rrënjës është d7:0.0 dhe pika e fundit është d8:0.0

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

Exampdalja 2 tregon se porta e rrënjës është 0:1.0 dhe pika e fundit është 3:0.0

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

Exampdalja 3 tregon se porta e rrënjës është 85:2.0 dhe pika e fundit është 86:0.0 dhe

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

Shënim: Asnjë dalje nuk tregon një dështim të numërimit të pajisjes PCIe* dhe se blici nuk është programuar.

• #Maskoni gabimet e pakorrigjueshme dhe gabimet e korrigjueshme të FPGA
  • $ sudo setpci -s d8:0.0 ECAP_AER+0x08.L=0xFFFFFFFF
  • $ sudo setpci -s d8:0.0 ECAP_AER+0x14.L=0xFFFFFFFF
• # Masko gabimet e pakorrigjueshme dhe masko gabimet e korrigjueshme të RP
  • $ sudo setpci -s d7:0.0 ECAP_AER+0x08.L=0xFFFFFFFF
  • $ sudo setpci -s d7:0.0 ECAP_AER+0x14.L=0xFFFFFFFF

Ekzekutoni komandën e mëposhtme të Intel Quartus Prime Programmer:

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

1. Për të demaskuar gabimet e pakorrigjueshme dhe për të maskuar gabimet e korrigjueshme, ekzekutoni komandat e mëposhtme
   • # Zbuloni gabimet e pakorrigjueshme dhe maskoni gabimet e korrigjueshme të FPGA
     • $ sudo setpci -s d8: 0.0 ECAP_AER+0x08.L=0x00000000
     • $ sudo setpci -s d8: 0.0 ECAP_AER+0x14.L=0x00000000
   • # Zbuloni gabimet e pakorrigjueshme dhe maskoni gabimet e korrigjueshme të RP:
     • $ sudo setpci -s d7: 0.0 ECAP_AER+0x08.L=0x00000000
     • $ sudo setpci -s d7: 0.0 ECAP_AER+0x14.L=0x00000000
2. Rindizni.

Informacione të Përafërta

Udhëzues për fillimin e shpejtë të Stack Intel Acceleration për Kartën e Përshpejtimit të Programueshëm Intel me Intel Arria 10 GX FPGA

Vlerësimi i fuqisë statike bërthamore në rastin më të keq

Ndiqni këto hapa për të vlerësuar fuqinë statike në rastin më të keq

1. Referojuni Fluksit Minimal Example të përpilohet siample AFU e vendosur në:
   • /hw/samples/ /
2. Në softuerin Intel Quartus Prime Pro Edition, klikoni File > Hapni Projektin dhe zgjidhni .qpf tuaj file për të hapur projektin e sintezës AFU nga rruga e mëposhtme:
   • /hw/samples/ /build_synth/build
3. Kliko Project > Generate EPE File për të krijuar .csv-në e kërkuar file.
   • Hapi 2 Ilustrim
4. Hapni mjetin Early Power Estimator (5) dhe klikoni ikonën Import CSV. Zgjidhni .csv të krijuar më sipër file.
   • Shënim: Mund ta shpërfillni paralajmërimin gjatë importimit të .csv file.
5. Parametrat e hyrjes plotësohen automatikisht.

• Ndrysho vlerën në Përdoruesi i futur në Temperatura e Kryqëzimit. fushë TJ. Dhe vendosni temperaturën e kryqëzimit. Fusha TJ (°C) deri në 95
• Ndryshoni fushën e Karakteristikave të Fuqisë nga Tipike në Maksimale.
• Në mjetin EPE, PSTATIC është fuqia totale statike në Watts. Mund të llogarisni fuqinë statike bazë të rastit më të keq nga skeda Raport

Mjeti EPE Sample Prodhimi

Skeda e Raportit

Në ishampE treguar më sipër, rryma totale statike e bërthamës FPGA është shuma e të gjithë rrymës statike dhe rrymës së gatishmërisë në 0.9V (VCC, VCCP, VCCERAM). Futni këto vlera në rresht Hapi 3: Fuqia më e keqe statike nga EPE e fletës së vlerësuesit të fuqisë Intel FPGA PAC. Vëzhgoni rreshtin e daljes së llogaritur për konsumin maksimal të energjisë së AFU-së tuaj.

Historia e rishikimit të dokumentit për Udhëzimet termike dhe energjetike për Intel PAC me Intel Arria 10 GX FPGA

Versioni i dokumentit	Ndryshimet
2019.08.30	Lëshimi fillestar.

Korporata Intel. Të gjitha të drejtat e rezervuara. Intel, logoja e Intel dhe markat e tjera Intel janë marka tregtare të Intel Corporation ose filialeve të saj. Intel garanton performancën e produkteve të saj FPGA dhe gjysmëpërçuese sipas specifikimeve aktuale në përputhje me garancinë standarde të Intel, por rezervon të drejtën të bëjë ndryshime në çdo produkt dhe shërbim në çdo kohë pa paralajmërim. Intel nuk merr përsipër asnjë përgjegjësi ose përgjegjësi që rrjedh nga aplikimi ose përdorimi i ndonjë informacioni, produkti ose shërbimi të përshkruar këtu, përveçse kur është rënë dakord shprehimisht me shkrim nga Intel. Klientët e Intel këshillohen të marrin versionin më të fundit të specifikimeve të pajisjes përpara se të mbështeten në çdo informacion të publikuar dhe përpara se të bëjnë porosi për produkte ose shërbime.

Emra dhe marka të tjera mund të pretendohen si pronë e të tjerëve.

ISO

• 9001:2015
  I regjistruar

ID: 683795
Versioni: 2019.08.30

Dokumentet / Burimet

Kartë e programueshme e përshpejtimit intel AN 872 me Intel Arria 10 GX FPGA [pdfUdhëzuesi i përdoruesit Kartë e programueshme e përshpejtimit AN 872 me Intel Arria 10 GX FPGA, AN 872, Kartë e programueshme e përshpejtimit me Intel Arria 10 GX FPGA

Referencat

• Manuali i Përdoruesit