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产品详情
基于PCIe 总线架构HPC硬件加速卡 
产品分类 : 高性能计算
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基于PCIe 总线架构HPC硬件加速卡



产品简介:

PCIe-K7F5 是一款基于PCI Express 总线架构的高性能FPGA算法加速卡.

该板卡采用 Xilinx 的高性能28nm 7系列FPGA作为运算节点。Xilinx 的 28nm7系列 FPGA 通过对资源、接口以及时钟的优化,在高性能计算(High Performance Computing)上表现 出卓越的性能。        

Kintex-7 系列 FPGA 具有优化的 GTX 高速收发器, 最高支持 12.5Gbps 线速率,具有百万门级的逻辑资源,尤其适合 于大规模逻辑运算。

PCIe-K7F5 算法加速卡具有 5 片高性能 FPGA 处理节点.

其中 1 片 Kintex-7 系列高容量高性能 FPGA(具体型号为:XC7K420T-2FFG901I)作为主 FPGA,

其余 4 片 Kintex-7 系列低容量 FPGA(具 体型号为:XC7K325T-2FFG676I)作为从 FPGA,

主从处理节点之间 全部采用高速串行通信进行数据交互。

1:基于 Kintex-7 的高性能 HPC 硬件加速卡实物图


原理框图:

图 2:基于 Kintex-7 的高性能 HPC 硬件加速卡原理框图


技术指标:

  • 总线类型:支持PCIe x8,符合 PCI Express2.0规范,兼容 PCI Express 1.1;

  • 接口规格:PCI Express x8,板卡尺寸:106.65mm x 352.19mm。

主FPGA处理节点性能:

  • 主 FPGA 为 XC7K325T-2FFG900I(可兼容 XC7K410T-2FFG900I);

  • 外挂 64 位 DDR3 SDRAM,500MHz 时钟频率;

  • 外挂 1 片 128MByte 的 BPI Flash,用于主 FPGA 的加载。

从FPGA处理节点性能:

  • 从 FPGA 为 XC7K160T-2FFG676I(可兼容 XC7K325T-2FFG676I);

  • 1 组 64 位 DDR3 SDRAM,500MHz 时钟频率;

  • 1 片 32MByte 的 SPI Flash,用于 FPGA 的加载。

互联性能:

  • 主 FPGA 与 4 个从 FPGA 之间 通 过 x1 GTX 互 联, 最高速率10Gbps/lane;

  • 每个从 FPGA 之间,两两通过 x2 GTX 互联,最高速率为 10Gbps/lane;

  • 每个从 FPGA 之间,两两之间还通过 24对LVDS 互联,最高 500MHz 时钟频率;每个从 FPGA 节点,外挂 1 路 SATA 3.0 接口。

光纤通道性能:

  • 4 路 SFP+ 光纤通道,支持单模与多模光纤;

  • 支持 aurora64b/66b,Serial RapidIO(最高 6.25Gbps/lane)协议,支持自定义协议的开发。

PCIe DMA 性能:

  • x8 PCI Express gen2,独立 DMA 通道,DMA上行与下行传输带宽 3.2GByte/s;

  • 缓冲方式支持 FIFO 和 DDR3 两种模式。


物理与电气特征:

  • 板卡尺寸:106.65 mm x 352.19 mm;

  • 板卡供电:+12V 供电,最大功耗 40W(静态 10W);

  • 工作温度:-20℃ ~+70℃;

  • 存储温度:-40℃ ~+80℃;

  • 工作湿度:5%~60%,非凝结;

  • 散热方式:风冷散热;

  • MTBF:900,000 小时。


软件支持:

  • 支持 Windows 7 32/64 位、Linux、Win Server2008/2012 操作系统;

  • 提供底层驱动与 API 函数;

  • 支持定制化算法开发与系统集成。


应用场景:

  • 算法硬件加速器;

  • 服务器硬件加速平台;

  • 数据中心运算加速


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