Intel Arria 872 GX FPGA'ya sahip AN 10 Programlanabilir Hızlandırma Kartı

giriiş

Bu Belge Hakkında

Bu belge, hedef sunucu platformunda Intel Arria® 10 GX FPGA'lı Intel® Programlanabilir Hızlandırma Kartını kullanarak AFU tasarımınızın güç ve termal performansını tahmin etmeye ve doğrulamaya yönelik yöntemler sağlar.

güç Özellikleri

Anakart yönetim denetleyicisi, Intel FPGA PAC'deki termal ve güç olaylarını izler ve yönetir. Kart veya FPGA aşırı ısındığında veya aşırı akım çektiğinde, kart yönetim denetleyicisi koruma amacıyla FPGA gücünü kapatır. Daha sonra, beklenmedik bir sistem çökmesine neden olabilecek PCIe bağlantısını da keser. Kartın kapanmasını tetikleyen kriterler hakkında daha fazla ayrıntı için Otomatik Kapatma'ya bakın. Normal durumlarda, FPGA sıcaklığı ve gücü kapanmanın açık ara önde gelen nedenidir. Arıza süresini en aza indirmek ve sistem kararlılığını sağlamak için Intel, toplam anakart gücünün 66 W'yi ve FPGA gücünün de 45 W'u aşmamasını önerir. Bireysel bileşenlerin ve kart düzeneklerinin güç değişkenliği vardır. Bu nedenle, değişen iş yükleri ve giriş sıcaklıklarına sahip bir sistemde kartın rastgele kapanma yaşamamasını sağlamak için nominal değerler limitlerin altındadır.

güç Özellikleri

Sistem	Toplam Kart Gücü (watt)	FPGA Gücü (watt)
FPGA Arayüz Yöneticisi (FIM) ve AFU'ya sahip, 15°C çekirdek sıcaklığında en az 95 dakika boyunca en kötü durum azaltma iş yüküyle çalışan bir sistem.	66	45

Toplam anakart gücü, Hızlandırıcı İşlevsel Birim (AFU) tasarımınıza (mantık geçişinin miktarı ve sıklığı), giriş sıcaklığına, sistem sıcaklığına ve Intel FPGA PAC için hedef yuvanın hava akışına bağlı olarak değişir. Bu değişkenliği yönetmek için Intel, Anakart Yönetim Denetleyicisi tarafından gücün kapatılmasını önlemek amacıyla bu güç spesifikasyonunu karşılamanızı önerir.

İlgili Bilgiler

Otomatik kapatma.

Ön koşullar

Sunucu orijinal ekipman üreticisinin (OEM), hedef sunucu platformundaki bir PCIe yuvasına bağlanan her Intel FPGA PAC arabiriminin, kart izin verilen maksimum gücü (66 W) tüketse bile termal sınırlar dahilinde kalabileceğini doğrulaması gerekir. Daha fazla bilgi için Intel Arria 10 GX FPGA Platform Yeterlilik Yönergelerine(1) sahip Intel PAC'a bakın.

Araç Gereksinimleri

Güç ve termal performansı tahmin etmek ve değerlendirmek için aşağıdaki araçlara sahip olmanız gerekir.

• Yazılım:
  • Geliştirme için Intel Hızlandırma Yığını
  • BWtoolkit
  • AFU Tasarımı(2)
  • Tcl betiği (indir) – Programlamayı biçimlendirmek için gereklidir file analiz için
  • Intel Arria 10 cihazları için Erken Güç Tahmincisi
  • Intel FPGA PAC Güç Tahmincisi Sayfası (indirin)
• Donanım:
  • Intel FPGA PAC
  • Mikro USB kablosu(3)
  • Intel FPGA PAC için Hedef Sunucu(4)

Intel, yazılım kurulumu için Intel Arria 10 GX FPGA'lı Intel Programlanabilir Hızlandırma Kartı için Intel Hızlandırma Yığını Hızlı Başlangıç ​​Kılavuzu'nu izlemenizi önerir.

İlgili Bilgiler

Intel Arria 10 GX FPGA özellikli Intel Programlanabilir Hızlandırma Kartı için Intel Acceleration Stack Hızlı Başlangıç ​​Kılavuzu.

1. Bu belgeye erişmek için Intel destek temsilcinizle iletişime geçin.
2. build_synth dizini AFU'nuzu derledikten sonra oluşturulur.
3. Acceleration Stack 1.2'de kart izleme PCIe üzerinden gerçekleştirilir.
4. OEM'inizin hedeflenen PCIe yuvalarını Intel FPGA PAC'ınız için Platform Yeterlilik Yönergelerine uygun olarak doğruladığından emin olun.

Kart Yönetim Denetleyicisini Kullanma

Otomatik kapatma

Kart Yönetim Denetleyicisi sıfırlamaları, farklı güç raylarını, FPGA'yı ve kart sıcaklıklarını izler ve kontrol eder. Kart Yönetim Denetleyicisi, karta zarar verebilecek koşulları algıladığında, koruma amacıyla kartın gücünü otomatik olarak kapatır.

Not: FPGA'nın gücü kesildiğinde Intel FPGA PAC ile ana bilgisayar arasındaki PCIe bağlantısı kesilir. Pek çok sistemde PCIe bağlantısının kesilmesi sistemin çökmesine neden olabilir.

Otomatik Kapatma Kriterleri

Aşağıdaki tablo, Pano Yönetim Denetleyicisinin pano gücünü kapattığı kriterleri listelemektedir.

Parametre	Eşik değeri
Kurulu güç	66 B
12v Arka Panel Akımı	6A
12v Arka Panel Voltage	14V
1.2v Akım	16A
1.2v Hacimtage	1.4V
1.8v Akım	8A
1.8v Hacimtage	2.04V
3.3v Akım	8A
3.3v Hacimtage	3.96V
FPGA Çekirdek Hacmitage	1.08V
FPGA Çekirdek Akımı	60A
FPGA Çekirdek Sıcaklığı	100°C
Çekirdek Besleme Sıcaklığı	120°C
Kart Sıcaklığı	80°C
QSFP Sıcaklığı	90°C
QSFP Cilttage	3.7V

Otomatik Kapatma Sonrası Kurtarma

Kart Yönetim Denetleyicisi bir sonraki güç döngüsüne kadar gücü kapalı tutar. Bu nedenle, bir Intel FPGA PAC kartının gücü kapatıldığında, gücü Intel FPGA PAC'a geri vermek için sunucuyu kapatıp açmanız gerekir.

Güç kesintisinin yaygın nedeni FPGA'nın aşırı ısınması (çekirdek sıcaklığı 100°C'nin üzerinde olduğunda) veya FPGA'nın aşırı akım çekmesidir. Bu genellikle AFU tasarımı Intel FPGA PAC tanımlı güç sınırlarını aştığında veya hava akışı yetersiz olduğunda meydana gelir. Bu durumda AFU'nuzdaki güç tüketimini azaltmanız gerekir.

OPAE Kullanarak Yerleşik Sensörleri İzleyin

Sıcaklık ve güç sensörü verilerini Kart Yönetim Denetleyicisinden toplamak için fpgainfo komut satırı programını kullanın. Bu programı Acceleration Stack 1.2 ve sonraki sürümleriyle kullanabilirsiniz. Acceleration Stack 1.1 veya daha eski sürümler için, sonraki bölümde anlatıldığı gibi BWMonitor aracını kullanın.

Sıcaklık verilerini toplamak için:

• bash-4.2$ fpgainfo sıcaklığı

Sampçıktı

Güç verilerini toplamak için

• bash-4.2$ fpgainfo gücü

Sampçıktı

BWMonitor Kullanarak Yerleşik Sensörleri İzleme

• BWMonitor, FPGA/kart sıcaklığını hacim olarak ölçmenize olanak tanıyan bir BittWare aracıdır.tage ve güncel.

Ön koşul: Intel FPGA PAC ile sunucu arasına bir mikro USB kablosu takmalısınız.

1. Uygun BittWorks II Toolkit-Lite yazılımını, ürün yazılımını ve önyükleyiciyi yükleyin.

İşletim Sistemi Uyumlu BittWorks II ToolkitLite Sürümü

İşletim Sistemi	Serbest bırakmak	BittWorks II Araç Seti-Lite Sürümü	Komutu Yükle
CentOS 7.4/RHEL 7.4	2018.6 Kurumsal 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

Başlarken bölümüne bakın webBMC donanım yazılımını ve araçlarını indirmek için sayfa

• BMC Firmware sürümü: 26889
• BMC Önyükleyici sürümü: 26879

Kaydet fileana makinede bilinen bir konuma. Aşağıdaki komut dosyası bu konumu ister.

Bittware aracını PATH'e ekleyin:

• PATH'i dışa aktar=/opt/bwtk/2018.6.0L/bin/:$PATH

BWMonitor'u kullanarak başlatabilirsiniz.

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

Sample Ölçümleri

AFU Tasarım Gücü Doğrulaması

Güç Ölçüm Akışı

AFU tasarımınızın gücünü değerlendirmek için aşağıdaki ölçümleri yakalayın:

• Toplam kart gücü ve FPGA sıcaklığı
  • (tasarımınız üzerinde en kötü durum veri modellerini 15 dakika çalıştırdıktan sonra)
• Statik Güç ve Sıcaklık
  • (statik güç ölçüm tasarımı kullanılarak)
• En Kötü Durum Statik Güç
  • (Intel Arria 10 cihazları için Erken Güç Tahmincisi kullanılarak tahmin edilen değerler)

Ardından, AFU tasarımınızın teknik özellikleri karşılayıp karşılamadığını doğrulamak için bu kaydedilen ölçümlerle birlikte Intel FPGA PAC Güç Tahmin Edici Sayfasını (indirin) kullanın.

Toplam Kart Gücünün Ölçülmesi

Aşağıdaki adımları izleyin

1. Intel Arria 10 GX FPGA'lı Intel PAC'ı sunucudaki nitelikli bir PCIe yuvasına takın. Ölçüm için BWMonitor kullanıyorsanız, Mikro USB kablosunu kartın arkasından sunucunun herhangi bir USB bağlantı noktasına bağlayın.
2. AFU'nuzu yükleyin ve maksimum güçte çalıştırın.
   • AFU Ethernet kullanıyorsa ağ kablosunun veya modülünün takılı olduğundan ve bağlantı ortağına bağlandığından ve AFU'da ağ trafiğinin açık olduğundan emin olun.
   • Uygunsa, yerleşik DDR4'ü kullanmak için DMA'yı sürekli olarak çalıştırın.
   • AFU'ya en kötü durum trafiğini beslemek ve FPGA'yı tam olarak kullanmak için uygulamalarınızı ana bilgisayarda çalıştırın. FPGA'yı en stresli veri trafiğiyle vurguladığınızdan emin olun. FPGA çekirdek sıcaklığının yerleşmesini sağlamak için bu adımı en az 15 dakika çalıştırın.
     • Not: Test sırasında, spesifikasyon dahilinde kaldıklarından emin olmak için toplam kart gücünü, FPGA gücünü ve FPGA çekirdek sıcaklığı değerini izleyin. 66 W, 45 W veya 100°C sınırlarına ulaşılırsa testi derhal durdurun.
3. FPGA çekirdek sıcaklığı stabil hale geldikten sonra, toplam kart gücünü ve FPGA çekirdek sıcaklığını kaydetmek için fpgainfo programını veya BWMonitor aracını kullanın. Bu değerleri satıra girin Adım 1: Intel FPGA PAC Güç Tahmin Edici Sayfasının toplam kart güç ölçümü.

Intel FPGA PAC Güç Tahmincisi Sayfası Sample

Gerçek Statik Gücün Ölçülmesi

Kaçak akım, karttan karta güç tüketimi değişiminin önde gelen nedenidir. Yukarıdaki bölümdeki güç ölçümleri, kaçak akımdan kaynaklanan gücü (statik güç) ve AFU mantığından kaynaklanan gücü (dinamik güç) içerir. Bu bölümde dinamik gücü anlamak için test edilen kartın statik gücünü ölçeceksiniz.

FPGA statik gücünü ölçmeden önce, FPGA programlamayı işlemek için devre dışı bırakma-gpio-input-bufferintelpac-arria10-gx.tcl komut dosyasını (indirme) kullanın file, (*.sof file) bir FIM ve AFU tasarımı içerir. Tcl betiği, FPGA içinde geçiş yapılmamasını sağlamak için tüm FPGA giriş pinlerini devre dışı bırakır (bu, dinamik güç olmadığı anlamına gelir). Minimal Akış Örneğine bakınampolarak derlemek içinample AFU. Oluşturulan *.sof file şu adreste bulunmaktadır:

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

Disable-gpio-input-buffer-intel-pac-arria10-gx.tcl dosyasını yukarıdaki dizine kaydetmeli ve ardından aşağıdaki komutu çalıştırmalısınız.

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

Sampçıktı

Bilgi: ****************************************************** ***************** Bilgi:
Quartus Prime Assembler'ı Çalıştırma
Bilgi: Sürüm 17.1.1 Derleme 273 12/19/2017 SJ Pro Sürümü
Bilgi: Telif Hakkı (C) 2017 Intel Corporation. Her hakkı saklıdır. Bilgi: Kullanımınız
Intel Corporation'ın tasarım araçları, mantık işlevleri Bilgisi: ve diğer yazılım ve araçlar ile bunların AMPP ortağı mantığı Bilgi: işlevler ve herhangi bir çıktı fileYukarıdaki Bilgilerin herhangi birinden: (cihaz programlama veya simülasyon dahil) files) ve tüm Bilgi: ilgili belgeler veya bilgiler açıkça Intel Programı Lisans Bilgileri: Abonelik Sözleşmesi, Intel Quartus Prime Lisans Sözleşmesi, Bilgi: şart ve koşullarına tabidir:

Tcl betiğinin başarıyla yürütülmesi üzerine afu_*.sof file güncellendi ve FPGA programlamaya hazır hale getirildi.

Gerçek statik gücü ölçmek için bu adımları izleyin

1. *.sof dosyasını programlamak için Intel Quartus® Prime programlayıcıyı kullanın file. Ayrıntılı adımlar için 12. sayfadaki Intel Quartus Prime Programlayıcının kullanılması bölümüne bakın.
2. FPGA çekirdek sıcaklığını izleyin, hacimtage ve BWMonitor aracını kullanarak geçerli. Bu değerleri 2. Adım: Intel FPGA PAC Güç Tahmin Edici Sayfasının FPGA çekirdek statik güç ölçümü satırına girin.

İlgili Bilgiler

• Intel Arria 10 GX FPGA'lı Intel Programlanabilir Hızlandırma Kartı için Intel Acceleration Stack Hızlı Başlangıç ​​Kılavuzu
• BWMonitor'u Kullanarak Yerleşik Sensörleri İzleyin.

Intel Quartus Prime Programlayıcıyı Kullanma

Aşağıdaki adımları uygulamak için Intel FPGA PAC ile sunucu arasına mikro USB kablosunun bağlı olması gerekir:

1. Intel FPGA PAC kartının Kök Bağlantı Noktasını ve Uç Noktasını bulun: $ lspci -tv | grep 09c4

Exampdosya çıkışı 1, Kök Bağlantı Noktasının d7:0.0 ve Uç Noktanın d8:0.0 olduğunu gösterir

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

Exampdosya çıkışı 2, Kök Bağlantı Noktasının 0:1.0 ve Uç Noktanın 3:0.0 olduğunu gösterir

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

Exampdosya çıktısı 3, Kök Bağlantı Noktasının 85:2.0 ve Uç Noktanın 86:0.0 olduğunu ve

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

Not: Çıkış olmaması, PCIe* aygıt numaralandırma arızasını ve flaşın programlanmadığını gösterir.

• #FPGA'nın düzeltilemez hatalarını ve düzeltilebilir hatalarını maskeleyin
  • $ sudo setpci -s d8:0.0 ECAP_AER+0x08.L=0xFFFFFFFF
  • $ sudo setpci -s d8:0.0 ECAP_AER+0x14.L=0xFFFFFFFF
• # Düzeltilemez hataları maskeleyin ve RP'nin düzeltilebilir hatalarını maskeleyin
  • $ sudo setpci -s d7:0.0 ECAP_AER+0x08.L=0xFFFFFFFF
  • $ sudo setpci -s d7:0.0 ECAP_AER+0x14.L=0xFFFFFFFF

Aşağıdaki Intel Quartus Prime Programcı komutunu çalıştırın:

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

1. Düzeltilemez hataların maskesini kaldırmak ve düzeltilebilir hataları maskelemek için aşağıdaki komutları çalıştırın
   • # Düzeltilemez hataların maskesini kaldırın ve FPGA'nın düzeltilebilir hatalarını maskeleyin
     • $ sudo setpci -s d8:0.0 ECAP_AER+0x08.L=0x00000000
     • $ sudo setpci -s d8:0.0 ECAP_AER+0x14.L=0x00000000
   • # Düzeltilemez hataların maskesini kaldırın ve RP'nin düzeltilebilir hatalarını maskeleyin:
     • $ sudo setpci -s d7:0.0 ECAP_AER+0x08.L=0x00000000
     • $ sudo setpci -s d7:0.0 ECAP_AER+0x14.L=0x00000000
2. Yeniden başlat.

İlgili Bilgiler

Intel Arria 10 GX FPGA'lı Intel Programlanabilir Hızlandırma Kartı için Intel Acceleration Stack Hızlı Başlangıç ​​Kılavuzu

En Kötü Durum Çekirdek Statik Gücünün Tahmin Edilmesi

En kötü durumdaki statik gücü tahmin etmek için bu adımları izleyin

1. Minimal Akış Örneğine bakınampolarak derlemek içinample AFU'nun bulunduğu yer:
   • /hw/samples/ /
2. Intel Quartus Prime Pro Edition yazılımında, File > Projeyi açın ve .qpf dosyanızı seçin file AFU sentez projesini aşağıdaki yoldan açmak için:
   • /hw/samples/ /build_synth/build
3. Proje > EPE Oluştur'a tıklayın File gerekli .csv dosyasını oluşturmak için file.
   • Adım 2 Çizim
4. Erken Güç Tahmincisi aracını(5) açın ve CSV'yi İçe Aktar simgesini tıklayın. Yukarıda oluşturulan .csv dosyasını seçin file.
   • Not: .csv dosyasını içe aktarırken uyarıyı göz ardı edebilirsiniz file.
5. Giriş parametreleri otomatik olarak doldurulur.

• Değeri Kavşak Sıcaklığında Kullanıcı Girdi olarak değiştirin. TJ alanı. Ve Bağlantı Sıcaklığını ayarlayın. TJ (°C) alanı 95'e
• Güç Özellikleri alanını Tipik'ten Maksimum'a değiştirin.
• EPE Aracında PSTATIC, Watt cinsinden toplam statik güçtür. Rapor sekmesinden en kötü durum çekirdek statik gücünü hesaplayabilirsiniz.

EPE Aracı Sampçıktı

Rapor Sekmesi

EskidenampYukarıda gösterilen şekilde, toplam FPGA çekirdek statik akımı, 0.9V'deki (VCC, VCCP, VCCERAM) tüm statik akım ve bekleme akımının toplamıdır. Bu değeri 3. Adım: Intel FPGA PAC Güç Tahmini Sayfasının EPE'sinden en kötü statik güç satırına girin. AFU'nuzun maksimum güç tüketimi için Hesaplanan çıkış satırına bakın.

Intel Arria 10 GX FPGA'lı Intel PAC için Termal ve Güç Yönergeleri için Belge Revizyon Geçmişi

Belge Sürümü	Değişiklikler
2019.08.30	İlk sürüm.

Intel Kurumu. Her hakkı saklıdır. Intel, Intel logosu ve diğer Intel markaları, Intel Corporation'ın veya yan kuruluşlarının ticari markalarıdır. Intel, FPGA ve yarı iletken ürünlerinin performansını Intel'in standart garantisine uygun olarak mevcut spesifikasyonlara göre garanti eder, ancak herhangi bir zamanda önceden haber vermeksizin herhangi bir ürün ve hizmette değişiklik yapma hakkını saklı tutar. Intel, Intel tarafından yazılı olarak açıkça kabul edilmedikçe, burada açıklanan herhangi bir bilgi, ürün veya hizmetin uygulanmasından veya kullanılmasından kaynaklanan hiçbir sorumluluk veya yükümlülük kabul etmez. Intel müşterilerine, yayınlanan herhangi bir bilgiye güvenmeden ve ürün ya da hizmet siparişi vermeden önce aygıt özelliklerinin en son sürümünü edinmeleri önerilir.

Diğer isimler ve markalar başkalarının malı olarak iddia edilebilir.

ISO

• 9001:2015
  Kayıtlı

İD: 683795
Sürüm: 2019.08.30

Belgeler / Kaynaklar

Intel Arria 872 GX FPGA'lı intel AN 10 Programlanabilir Hızlandırma Kartı [pdf] Kullanıcı Kılavuzu Intel Arria 872 GX FPGA'lı AN 10 Programlanabilir Hızlandırma Kartı, AN 872, Intel Arria 10 GX FPGA'lı Programlanabilir Hızlandırma Kartı

Referanslar

• Kullanıcı Kılavuzu