AN 872 Programmable Akselerasi Card kalawan Intel Arria 10 GX FPGA

Bubuka

Ngeunaan Dokumén ieu

Dokumén ieu nyayogikeun metode pikeun ngira-ngira sareng ngavalidasi kakuatan sareng kinerja termal desain AFU anjeun nganggo Intel® Programmable Acceleration Card sareng Intel Arria® 10 GX FPGA dina platform server target.

Spésifikasi Kakuatan

Controller manajemén dewan ngawas sareng ngatur acara termal sareng kakuatan dina Intel FPGA PAC. Nalika dewan atanapi FPGA overheating atanapi ngagambar arus kaleuleuwihan, controller manajemén dewan mareuman kakuatan FPGA pikeun panyalindungan. Salajengna, éta ogé ngirangan tautan PCIe anu tiasa nyababkeun kacilakaan sistem anu teu kaduga. Tingal Otomatis-Pareuman pikeun detil langkung seueur ngeunaan kritéria anu nyababkeun pareum papan. Dina kasus normal, suhu sareng kakuatan FPGA mangrupikeun panyabab utama pareum. Pikeun ngaleutikan downtime sarta mastikeun stabilitas sistem, Intel nyarankeun yén total kakuatan dewan teu balik saluareun 66 W sarta kakuatan FPGA teu balik saluareun 45 W. komponén individu jeung rakitan dewan boga variability kakuatan. Ku alatan éta, nilai nominal leuwih handap tina wates pikeun mastikeun yén dewan teu ngalaman shutdown acak dina sistem kalawan varying workloads sarta hawa inlet.

Spésifikasi Kakuatan

Sistim	Total Daya Papan (watt)	Daya FPGA (watt)
Sistem sareng FPGA Interface Manager (FIM) sareng AFU anu ngajalankeun sareng beban kerja throttling kasus paling awon salami 15 menit dina suhu inti 95°C.	66	45

Daya total dewan beda-beda gumantung kana desain Unit Fungsional Akselerator (AFU) Anjeun (jumlah jeung frékuénsi toggling logika), hawa inlet, suhu sistem jeung aliran hawa tina slot target pikeun Intel FPGA PAC. Pikeun ngatur variabilitas ieu, Intel nyarankeun anjeun nyumponan spésifikasi kakuatan ieu pikeun nyegah pareum listrik ku Controller Board Management.

Émbaran patali

Otomatis-Pareuman.

Prasyarat

Produsén parabot aslina server (OEM) kedah sangkan méré konfirmasi yén unggal Intel FPGA PAC interfacing ka slot PCIe dina platform server target bisa tetep dina wates termal sanajan dewan meakeun kakuatan maksimum diwenangkeun (66 W). Kanggo inpo nu leuwih lengkep, tingal Intel PAC kalawan Intel Arria 10 GX FPGA Pedoman Kualifikasi Platform (1).

Sarat Alat

Anjeun kedah gaduh alat di handap ieu pikeun ngira-ngira sareng ngira-ngira kakuatan sareng kinerja termal.

• Parangkat lunak:
  • Intel Akselerasi tumpukan pikeun Pangwangunan
  • BWtoolkit
  • Desain AFU(2)
  • Aksara Tcl (unduh) - Diperlukeun pikeun pormat program file pikeun analisis
  • Estimator Daya Awal pikeun alat Intel Arria 10
  • Intel FPGA PAC Power Estimator Sheet (unduh)
• Hardware:
  • Intel FPGA PAC
  • Kabel Micro-USB(3)
  • Target Server pikeun Intel FPGA PAC(4)

Intel nyarankeun Anjeun turutan Intel Akselerasi tumpukan Gancang Mimitian Guide pikeun Intel Programmable Akselerasi Card kalawan Intel Arria 10 GX FPGA pikeun instalasi software.

Émbaran patali

Intel Akselerasi tumpukan Gancang Mimitian Guide pikeun Intel Programmable Akselerasi Card kalawan Intel Arria 10 GX FPGA.

1. Kontak wawakil pangrojong Intel Anjeun pikeun ngakses dokumén ieu.
2. Diréktori build_synth didamel saatos anjeun nyusun AFU anjeun.
3. Dina Acceleration Stack 1.2, ngawaskeun dewan dijalankeun dina PCIe.
4. Pastikeun yén OEM anjeun geus disahkeun slot PCIe sasaran (s) luyu jeung Pedoman Kualifikasi Platform pikeun Intel FPGA PAC Anjeun.

Ngagunakeun Controller Board Manajemén

Otomatis-Pareuman

Controller Board Manajemén monitor jeung kontrol resets, rel kakuatan béda, FPGA jeung suhu dewan. Nalika Controller Board Manajemén ngarasa kaayaan anu berpotensi ngaruksak dewan, eta otomatis shuts handap kakuatan dewan pikeun panangtayungan.

Catetan: Nalika FPGA kaleungitan kakuatan, tautan PCIe antara Intel FPGA PAC sareng host turun. Dina loba sistem, PCIe link-handap bisa ngabalukarkeun sistem kacilakaan.

Kriteria Pareum Otomatis

tabél di handap mangrupa daptar kriteria saluareun mana Board Manajemén Controller shuts handap kakuatan dewan.

Parameter	Wates bangbarung
Power dewan	66 W
12v Backplane Ayeuna	6 A
12v Backplane Voltage	14 V
1.2v Ayeuna	16 A
1.2v Voltage	1.4 V
1.8v Ayeuna	8 A
1.8v Voltage	2.04 V
3.3v Ayeuna	8 A
3.3v Voltage	3.96 V
Inti FPGA Voltage	1.08 V
FPGA Core Ayeuna	60 A
Suhu Inti FPGA	100°C
Suhu Pasokan Inti	120°C
Suhu dewan	80°C
Suhu QSFP	90°C
QSFP Voltage	3.7 V

Pamulihan Saatos Otomatis-Pareuman

Controller Board Manajemén nahan kakuatan kaluar nepi ka siklus kakuatan salajengna. Ku alatan éta, nalika kakuatan kartu Intel FPGA PAC dipareuman, anjeun kedah ngajalankeun siklus server pikeun ngabalikeun kakuatan ka Intel FPGA PAC.

Anu ngabalukarkeun umum pareum listrik nyaéta FPGA overheating (nalika suhu inti langkung ti 100 ° C), atanapi FPGA ngagambar arus kaleuleuwihan. Ieu biasana lumangsung nalika desain AFU ngaleuwihan amplop kakuatan anu didefinisikeun ku Intel FPGA PAC atanapi aliran hawa henteu cekap. Dina hal ieu, anjeun kedah ngirangan pamakean daya dina AFU anjeun.

Monitor On-Board Sénsor Ngagunakeun OPAE

Anggo program garis paréntah fpgainfo pikeun ngumpulkeun data sensor suhu sareng kakuatan ti Controller Board Management. Anjeun tiasa nganggo program ieu sareng Acceleration Stack 1.2 sareng salajengna. Pikeun Acceleration Stack 1.1 atanapi langkung lami, paké alat BWMonitor sapertos anu dijelaskeun dina bagian salajengna.

Pikeun ngumpulkeun data suhu:

• bash-4.2 $ fpgainfo temp

Sampkaluaran

Pikeun ngumpulkeun data kakuatan

• bash-4.2 $ kakuatan fpgainfo

Sampkaluaran

Monitor On-Board Sénsor Ngagunakeun BWMonitor

• BWMonitor mangrupakeun alat BittWare nu ngidinan Anjeun pikeun ngukur FPGA / suhu dewan, voltage, jeung ayeuna.

Prasyarat: Anjeun kudu masang kabel micro-USB antara Intel FPGA PAC jeung server.

1. Pasang parangkat lunak BittWorks II Toolkit-Lite, firmware, sareng bootloader anu pas.

OS-cocog BittWorks II ToolkitLite Vérsi

Sistem operasi	Leupaskeun	BittWorks II Toolkit-Lite Vérsi	Pasang Komando
CentOS 7.4/RHEL 7.4	2018.6 Enterprise Linux 7 (64-bit)	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-bit)	bw2tk- lite-2018.6.u1604.amd64.deb
			sudo dpkg -i bw2tk-\ 2018.6.u1604.amd64.deb

Rujuk kana Ngamimitian webKaca pikeun ngundeur firmware sareng alat BMC

• Vérsi firmware BMC: 26889
• Vérsi BMC Bootloader: 26879

Simpen dina files ka lokasi dipikawanoh dina mesin host. Skrip di handap ieu nyarankeun pikeun lokasi ieu.

Tambahkeun alat Bittware kana PATH:

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

Anjeun tiasa ngaluncurkeun BWMonitor nganggo

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

Sample Pangukuran

AFU Desain Power Verifikasi

Aliran Pangukuran Daya

Pikeun meunteun kakuatan pikeun desain AFU anjeun, candak métrik ieu:

• Total kakuatan dewan jeung hawa FPGA
  • (sanggeus ngajalankeun pola data kasus anu paling parah dina desain anjeun salami 15 menit)
• Kakuatan statik sareng Suhu
  • (ngagunakeun desain pangukuran kakuatan statik)
• Kakuatan statik Kasus parah
  • (nilai diprediksi nganggo Estimator Daya Awal pikeun alat Intel Arria 10)

Teras, paké Intel FPGA PAC Power Estimator Sheet (unduh) sareng métrik anu dirékam ieu pikeun pariksa naha desain AFU anjeun nyumponan spésifikasi.

Ngukur Daya Total Board

Turutan léngkah ieu

1. Pasang Intel PAC sareng Intel Arria 10 GX FPGA kana slot PCIe anu mumpuni dina server. Upami Anjeun keur make BWMonitor pikeun pangukuran, sambungkeun kabel Micro-USB ti tukang kartu ka sagala port USB tina server.
2. Muat AFU Anjeun tur ngajalankeun dina kakuatan maksimum na.
   • Upami AFU nganggo Ethernet, teras pastikeun yén kabel jaringan atanapi modul diselapkeun sareng nyambung ka pasangan tautan sareng lalu lintas jaringan dihurungkeun dina AFU.
   • Lamun hade, ngajalankeun DMA kontinyu pikeun latihan on-board DDR4.
   • Jalankeun aplikasi anjeun dina host pikeun nyayogikeun AFU lalu lintas kasus anu paling parah ogé pikeun ngalaksanakeun FPGA sapinuhna. Pastikeun yén anjeun stress FPGA jeung lalulintas data paling stres. Jalankeun léngkah ieu sahenteuna 15 menit pikeun ngantepkeun suhu inti FPGA netep.
     • Catetan: Salila nguji, monitor total kakuatan dewan, kakuatan FPGA, sarta nilai suhu inti FPGA pikeun mastikeun aranjeunna tetep dina spésifikasi. Lamun 66 W, 45 W, atawa 100 ° C wates ngahontal, eureun tés geura.
3. Saatos suhu inti FPGA janten stabil, paké program fpgainfo atanapi alat BWMonitor pikeun ngarékam total kakuatan dewan sareng suhu inti FPGA. Lebetkeun nilai-nilai ieu dina baris Lengkah 1: Pangukuran kakuatan dewan total Intel FPGA PAC Power Estimator Sheet.

Intel FPGA PAC Power Estimator Sheet Sample

Ngukur Daya Statis Nyata

Arus bocor mangrupikeun panyabab utama variasi konsumsi kakuatan papan-ka-papan. Pangukuran kakuatan tina bagian di luhur kalebet kakuatan kusabab arus bocor (daya statik) sareng kakuatan kusabab logika AFU (daya dinamis). Dina bagian ieu, anjeun bakal ngukur kakuatan statik tina dewan-under-test guna ngartos kakuatan dinamis.

Sateuacan ngukur kakuatan statik FPGA, paké skrip disable-gpio-input-bufferintelpac-arria10-gx.tcl (unduh) pikeun ngolah pemrograman FPGA. file, (*.sof file) anu ngandung desain FIM sareng AFU. Skrip tcl nganonaktipkeun sadaya pin input FPGA pikeun mastikeun yén teu aya toggling di jero FPGA (anu hartosna teu aya kakuatan dinamis). Tingal Aliran Minimal Example pikeun compile salakuampjeung AFU. The dihasilkeun * .sof file perenahna di:

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

Anjeun kedah nyimpen disable-gpio-input-buffer-intel-pac-arria10-gx.tcl dina diréktori di luhur teras ngajalankeun paréntah di handap ieu

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

Sampkaluaran

Inpo: *************************************************** ***************** Info:
Ngajalankeun Quartus Perdana Assembler
Inpo: Vérsi 17.1.1 Bangun 273 12/19/2017 SJ Pro Edition
Inpo: hak cipta (C) 2017 Intel Corporation. Sadaya hak disimpen. Info: pamakéan Anjeun
tina parabot design Intel Corporation urang, fungsi logika Info: jeung software sejen tur parabot, sarta na AMPP mitra logika Info: fungsi, sarta kaluaran nanaon files tina salah sahiji Info di luhur: (kaasup program alat atawa simulasi files), sareng Inpormasi naon waé: dokuméntasi atanapi inpormasi anu aya hubunganana sacara jelas tunduk kana Info: kana syarat sareng kaayaan Info Lisensi Program Intel: Perjanjian Langganan, Perjanjian Lisensi Intel Quartus Prime, Info:

Saatos palaksanaan suksés tina naskah tcl, afu_ * .sof file geus diropéa tur siap pikeun programming FPGA.

Turutan léngkah ieu pikeun ngukur kakuatan statik nyata

1. Paké programmer Intel Quartus® Perdana pikeun program * .sof file. Tingali kana ngagunakeun Intel Quartus Prime Programmer di kaca 12 pikeun léngkah-léngkah anu lengkep.
2. Monitor suhu inti FPGA, voltage, sareng ayeuna nganggo alat BWMonitor. Lebetkeun nilai-nilai ieu dina baris Lengkah 2: Pangukuran kakuatan statik inti FPGA tina Intel FPGA PAC Power Estimator Sheet.

Émbaran patali

• Intel Acceleration Stack Quick Start Guide pikeun Intel Programmable Acceleration Card sareng Intel Arria 10 GX FPGA
• Monitor On-Board Sénsor Maké BWMonitor.

Ngagunakeun Intel Quartus Prime Programmer

Anjeun kudu nyambungkeun kabel micro USB antara Intel FPGA PAC jeung server pikeun ngaéksekusi léngkah ieu:

1. Manggihan Root Port jeung Endpoint tina kartu Intel FPGA PAC: $ ​​lspci -tv | grep 09c4

Exampkaluaran 1 nunjukkeun yén Root Port nyaéta d7: 0.0 sareng Endpoint nyaéta d8: 0.0

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

Exampkaluaran 2 nunjukkeun yén Root Port nyaéta 0: 1.0 sareng Endpoint nyaéta 3: 0.0

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

Exampkaluaran le 3 nunjukeun yen Root Port nyaeta 85: 2.0 jeung Endpoint nyaeta 86: 0.0 jeung

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

Catetan: Henteu aya kaluaran anu nunjukkeun kagagalan enumerasi alat PCIe * sareng lampu kilat henteu diprogram.

• #Mask kasalahan anu teu tiasa dilereskeun sareng kasalahan FPGA anu tiasa dilereskeun
  • $ sudo setpci -s d8:0.0 ECAP_AER+0x08.L=0xFFFFFFFF
  • $ sudo setpci -s d8:0.0 ECAP_AER+0x14.L=0xFFFFFFFF
• # Kasalahan anu teu tiasa dilereskeun sareng Mask anu tiasa dilereskeun tina RP
  • $ sudo setpci -s d7:0.0 ECAP_AER+0x08.L=0xFFFFFFFF
  • $ sudo setpci -s d7:0.0 ECAP_AER+0x14.L=0xFFFFFFFF

Jalankeun paréntah Intel Quartus Prime Programmer di handap ieu:

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

1. Pikeun ngabongkar kasalahan anu teu tiasa dilereskeun sareng masker anu tiasa dilereskeun, jalankeun paréntah di handap ieu
   • # Unmask kasalahan anu teu tiasa dilereskeun sareng masker kasalahan anu tiasa dilereskeun tina FPGA
     • $ sudo setpci -s d8:0.0 ECAP_AER+0x08.L=0x00000000
     • $ sudo setpci -s d8:0.0 ECAP_AER+0x14.L=0x00000000
   • # Unmask kasalahan anu teu tiasa dilereskeun sareng masker kasalahan anu tiasa dilereskeun tina RP:
     • $ sudo setpci -s d7:0.0 ECAP_AER+0x08.L=0x00000000
     • $ sudo setpci -s d7:0.0 ECAP_AER+0x14.L=0x00000000
2. Reboot.

Émbaran patali

Intel Acceleration Stack Quick Start Guide pikeun Intel Programmable Acceleration Card sareng Intel Arria 10 GX FPGA

Estimasi Kakuatan Statis Inti Kasus-Aéh

Turutan léngkah-léngkah ieu pikeun ngira-ngira kakuatan statik anu paling parah

1. Tingal Aliran Minimal Example pikeun compile salakuample AFU lokasina di:
   • /hw/samples/ /
2. Dina parangkat lunak Intel Quartus Prime Pro Edition, klik File > Buka Project tur pilih .qpf Anjeun file pikeun muka proyék sintésis AFU tina jalur ieu:
   • /hw/samples/ /build_synth/build
3. Klik Project > Generate EPE File pikeun nyieun .csv diperlukeun file.
   • Lengkah 2 Ilustrasi
4. Buka alat Estimator Daya Awal (5) teras klik ikon Impor CSV. Pilih .csv dihasilkeun di luhur file.
   • Catetan: Anjeun tiasa malire warning bari ngimpor .csv file.
5. Parameter input dieusi sacara otomatis.

• Ngarobah nilai ka pamaké diasupkeun dina suhu simpang. lapang TJ. Tur nyetel Suhu simpang. TJ (°C) médan ka 95
• Robah widang Karakteristik Daya tina Khas ka Maksimum.
• Dina Alat EPE, PSTATIC nyaéta total kakuatan statik dina Watts. Anjeun tiasa ngitung kakuatan statik inti kasus parah tina tab Laporan

Alat EPE Sample Kaluaran

Tab Laporan

Dina urutample ditémbongkeun di luhur, total arus statik inti FPGA nyaéta jumlah sadaya arus statik jeung ayeuna sayaga dina 0.9V (VCC, VCCP, VCCERAM). Lebetkeun nilai ieu dina baris Lengkah 3: Kakuatan statik anu paling awon tina EPE tina Intel FPGA PAC Power Estimator Sheet. Titénan baris kaluaran Diitung pikeun konsumsi kakuatan maksimum AFU Anjeun.

Sajarah Révisi Dokumén pikeun Pedoman Termal sareng Daya pikeun Intel PAC sareng Intel Arria 10 GX FPGA

Vérsi Dokumén	Parobahan
2019.08.30	Pelepasan awal.

Intel Corporation. Sadaya hak disimpen. Intel, logo Intel, sareng merek Intel sanés mangrupikeun mérek dagang Intel Corporation atanapi anak perusahaanna. Intel ngajamin kinerja produk FPGA sareng semikonduktor na kana spésifikasi ayeuna saluyu sareng garansi standar Intel, tapi ngagaduhan hak pikeun ngarobih naon waé produk sareng jasa iraha waé tanpa aya bewara. Intel henteu nanggung tanggung jawab atanapi tanggung jawab anu timbul tina aplikasi atanapi pamakean inpormasi, produk, atanapi jasa anu dijelaskeun di dieu iwal ti dinyatakeun sapuk sacara tinulis ku Intel. Konsumén Intel disarankan pikeun ménta versi panganyarna tina spésifikasi alat sateuacan ngandelkeun inpormasi anu diterbitkeun sareng sateuacan nempatkeun pesenan produk atanapi jasa.

Ngaran sareng merek sanésna tiasa diklaim salaku hak milik batur.

ISO

• 9001:2015
  Kadaptar

ID: 683795
Vérsi: 2019.08.30

Dokumén / Sumberdaya

intel AN 872 Kartu Akselerasi Programmable kalawan Intel Arria 10 GX FPGA [pdf] Pituduh pamaké Kartu Akselerasi anu tiasa diprogram AN 872 sareng Intel Arria 10 GX FPGA, AN 872, Kartu Akselerasi anu tiasa diprogram sareng Intel Arria 10 GX FPGA

Rujukan

• Manual pamaké