6U VPX板卡资料:6U VPX 高性能计算存储板卡

基于6U VPX的 XC7VX690T+C6678的双FMC接口雷达通信处理板

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  一、板卡概述

高性能VPX信号处理板基于标准6U VPX架构,提供两个标准FMC插槽,适用于电子对抗或雷达信号等领域的高性能采集、回放以及相关处理。通过扣接不同的数据接口FMC子卡的方式,可实现不同采样频率、不同量化位数、不同通道数、不同信号形式的采集、回放、处理的功能模块。高性能VPX信号处理板主要包含大规模FPGA、多核DSP、大容量DDR3存储器、FMC插槽、扩展IO、板载时钟等,模块原理框图如下图所示:

6U VPX板卡资料:6U VPX 高性能计算存储板卡_第2张图片


二、处理板技术指标

主FPGA子系统规格
  1) 支持扩展2个FMC子卡,符合VITA57标准;
  2) 选用Xilinx 公司Virtex7系列FPGA,型号XC7VX690T-2FFG1761I
  3) FPGA外挂2组DDR3 SDRAM,每组容量4GB,位宽64bit,工作速率1333MHz;
  4) 引出22对LVDS到背板P6; 
  5) 引出4组4×GTX连接到P2,每对连接的传输速率不小于6Gbps,可根据需要配置为RapidIO、RocketIO、SATAII/III工作方式;
  6) 通过本地总线、RapidIO与DSP连接;
  7) 提供主FPGA所有接口代码的封装库;
DSP子系统规格
  1) 选用TI公司8核DSP,型号TMS320C6678,工作主频1GHz;
  2) 外挂1组DDR2 SDRAM,容量2GB,位宽64bit,工作速率533MHz;
  3) 提供1组4×RapidIO连接到FPGA;
  4) 通过EMIF总线与配置FPGA互联;
  5) 提供2×PCIe连接到P2;
  6) 提供2个千兆以太网到P4;
  7) 提供1个RS232串口到P4;
  8) 提供1个千兆以太网接口到前面板;
  9) 提供1个RS232串口到前面板;

配置FPGA子系统规格
  1) 选用Xilinx公司Spartan6系列FPGA,型号XC6SLX100;
  2) 配置FPGA用于模块配置控制管理,模块复位初始化管理,模块工作时钟网络管理等工作;
  3) 通过LBC总线与PowerPC互联;
  4) 外接NorFLASH和NandFLASH,NorFLASH容量1Gb;NandFLASH容量8GB;
  5) 输出1路串口到前面板;
  6) 可通过DSO经配置FPGA实现对V7 FPGA进行程序动态加载, S6 给V7 FPGA加载配置时钟不低于50MHz;
  7) 提供配置FPGA所有接口的源码封装库及源码工程。

、子卡配用:

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基于6U VPX 的mSATA高性能数据存储板

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一、板卡概述

       该产品系我司自主研发。基于标准6U VPX架构。 

二、产品特性

大存储容量8TB 
读写方式RAID0 ,读写速率2GB/s
四路x4 SRIO@5Gbps/Lane 
两路 x4 PCIe@5Gbps/Lane 
板载4GB DDR3 SDRAM 
板载 2颗 128MB NorFlash 
两路1000Base-T接口 
符合VITA46.0 VPX Base Standard 

三、原理框图

四、产品规格

处理能力

两片 Xilinx FPGA XC7K325T-2FFG900I

存储能力

每片FPGA外挂DDR3 SDRAM 256M x 64bit

每片FPGA 外挂BPI Flash 128MB,用于程序加载

外挂8个mSATA盘 @ 6Gbps/lane,总容量 可达8TB

VPX接口

P0:单电源供电,系统复位(低电平有效),SM总线(IIC)

P1:四组x4 SRIO @ 5Gbps/Lane

P2:两组x4 PCIe @ 5Gbps/Lane,一个千兆以太网 10/100/1000 Base-T

P3:32对LVDS

P4:32对LVDS

前面板

一个千兆以太网

两个电源指示灯

一个系统复位按键

两个FPGA分别引出4个LEDs至前面板,用于状态指示及调试

片间互联

两个FPGA 实现72对LVDS互联

工作温度

-40℃~ 70°C

供电要求

单电源DC12V~5A

散热方式

风冷散热

 

基于6UVPX C6678+XCVU9P的信号处理板卡

一、板卡概述

      板卡基于6U VPX标准结构,包含一个C6678 DSP芯片,一个XCVU9P 高性能FPGA,双路HPC FMC。

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二、处理板技术指标

•  DSP处理器采用TI 8核处理器TMS320C6678;

•  DSP 外挂一组64bit DDR3颗粒,总容量2GB,数据速率  1333Mb/s;

•  DSP 采用EMIF16 NorFlash加载模式,NorFlash容量  32MB;

•  DSP 外挂一路千兆以太网1000BASE-T;

•  FPGA处理器采用Xilinx VirtexUltralSCALE+ 系列芯片  XCVU9P;

•  FPGA外挂2组DDR4 ,每组2GB,64bit 容量

•  FPGA 外挂2组FMC HPC 连接器;

•  FPGA 引出1路QSPF+,每路数据速率40Gb/s;

•  FPGA与DSP之间通过RapidIO互联 。

•  VPX 连接器上外接FPGA的24个GTY,LVDS信号,DSP的   1路以太网

三、软件系统

•  提供FPGA的接口测试程序,包括 DDR4、光纤、RapidIO、FMC等接口

•  提供DSP接口测试程序,包括DDR3、Flash、RapidIO、网络、uart接口。

四、物理特性

•  尺寸:6U CPCI板卡,大小为160X233.35mm。 

•  工作温度:0℃~ +55℃ ,支持工业级 -40℃~ +85℃ 

•  工作湿度:10%~80%

五、供电要求: 

•  双直流电源供电。整板功耗 50W。 

•   电压:+12V 10A。 

•  纹波:≤10%

六、应用领域

 软件无线电系统,基带信号处理,无线仿真平台,高速图像采集、处理等。

基于6U VPX的KU115 M.2高性能存储计算板

一、板卡概述

       板卡基于高性能FPGA KU115设计的标准6U VPX 存储计算板,FPGA选用XCKU115-2FLVF1924,支持4组DDR4,4个QSFP+数据输入,4个PCIe的NVMe固态存储,高并行存储速度8GB/s,容量4TB。FPGA资源支持深度学习,加速计算等算法。管理FPGA使用XCZU4EG,支持PCIe,DDR4,EMMC,网络,RS232,HDMI等接口。

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二、处理板技术指标

•  管理处理器采用ZYNQ Ultrascale XCZU4EG-2FBVB900I;

•  ZYNQ U 外挂一组32bit DDR4颗粒,总容量2GB,数据速率    1333Mb/s;

•  ZYNQ U 采用QSPI+EMMC加载模式,QSPI容量    32MB;

•  ZYNQ U外挂一路千兆以太网1000BASE-T;一个QSFP+接口

•  FPGA处理器采用Xilinx Kintex UltralSCALE 系列芯片 XCK115-FLVF1924

•  FPGA外挂4组DDR4 ,每组2GB,64bit 容量

•  FPGA 引出4路QSPF+,每路数据速率40Gb/s;

•  FPGA 引出4路M.2 PCIe存储,每路数据存储速率2GB/s;

•  FPGA与ZYNQ U之间通过RapidIO互联 。

•  VPX 连接器上外接FPGA的24个GTH,LVDS信号

三、软件系统

•  提供FPGA的接口测试程序,包括 DDR4、光纤、RapidIO。M.2 PCIe存储单独讨论。

•  提供ZYNQ U接口测试程序,包括DDR4、Flash、RapidIO、网络、uart接口。

四、物理特性:

•  尺寸:6U CPCI板卡,大小为160X233.35mm。 

•   工作温度:0℃~ +55℃ ,支持工业级 -40℃~ +85℃ 

•  工作湿度:10%~80%

五、供电要求: 

•   双直流电源供电。整板功耗 50W。 

•   电压:+12V 10A。 

•   纹波:≤10%

六、应用领域

高性能存储等。

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