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板卡标识码 :05C6678VU9P412
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基于单XCVU9P+双DSP C6678的双FMC接口 100G光纤传输加速计算卡

 

 

一、板卡概述

板卡包括一片Xilinx FPGA  XCVU9P,两片 TI 多核DSP TMS320C6678及其控制管理芯片CFPGA.设计芯片满足工业级要求。

FPGA VU9P 需要外接4路QSFP+(100Gbps)及其两个FMC HPC接口。DSP需要外接两路千兆以太网。如下图所示:

 

图 1:原理框图

二、主要功能及性能指标

  • FPGA处理器采用Xilinx Virtex UltralSCALE+ 系列芯片 XCVU9P。
  • FPGA 外挂2组FMC HPC 连接器。
  • FPGA 外挂两簇DDR4 
  • FPGA 每簇DDR4位宽64bit,容量2GB,数据速率2400Mb/s。
  • FPGA 连接4路QSPF+,每路QSFP+数据速率100Gb/s。
  • FPGA 预留GPIO ,TTL3V3电平。
  • 光模块的参考时钟可以切换至外部时钟源,频率245.76MHz。
  • DSP处理器采用两颗TI 8核处理器TMS320C6678。
  • 每片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。
  • 每片DSP 外挂两路千兆以太网1000BASE-T,分别放置在板卡的上边沿和下边沿。
  • DSP 和FPGA 之间通过SRIO x4互联@5Gbps。
  • DSP间通过Hyperlink x4 互联。
  • DSP,FPGA,CFPGA 仿真器接口连接到J30J-66ZKWP7-J连接器,且板卡预留仿真器接口。
  • CFPGA 外接拨码开关控制DSP boot模式的切换。
  • 板卡单电源输入12v。
  • 板卡配套散热和加固设计。

三、FMC配套子卡说明

子卡编号

说明

FMC147

1.25 GSPS / 2.5 GSPS / 5.0 GSPS 10位ADC

FMC228

四路16位1.2Gsps DAC

FMC303

两路14位2.5Gsps DA

四、板卡结构

板卡结构为非标结构,长x宽:360mm x 217mm,光口的位置在板卡的左侧,电源供电在板卡的上边沿,具体板卡形态如下图所示:

 

图 2:板卡外形

五、FPGA资源介绍

 

 

GTY分配

VU9P有52对GTY,其最高速率32.75Gb/s。由下表可知目前的设计只占用了12GTY。

接口描述

接口个数

GTH数量

QSFP+

4

16

SRIO

1

4

FMC

2

16

总计

 

36

 

GPIO分配

 

VU9P共有HP管脚832个,16个bank。BPI Flash 占用1个,和DSP 互联占用1个。

 

接口描述

接口数量

占用管脚个数

占用BANK数量

备注

BPI Flash

1

 

1

 

FMC

2

 

8

DDR4

2

 

6

DSP 

2

 

1

 

六、接口测试

DSP接口

表 1:DSP接口测试项

序号

接口

备注

1

DDR3 接口测试

 

2

千兆以太网测试

 

3

SRIO 接口测试

 

4

程序加载测试

 

5

 

 

FPGA接口

表 2:FPGA接口测试项

序号

接口

备注

1

QSFP+接口测试

 

2

SRIO 接口测试

 

3

程序加载测试

 

4

DDR4接口测试

 

5

FMC 参考测试

 

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