前方高能,“Lidless”FPGA! Bittware应用Xilinx Virtex UltraScale+ VU13P扩大XUPVV4 PCIe卡

作者:闲情逸致

背景:
在过去的25年中,Bittware团队已经设计并成功实现了很多关于高端信号处理、网络工作处理以及高性能计算的板级解决方案,同时,这些解决方案的实现不仅可以显著减少技术风险,还可以大大减少OEM客户从设计应用到得到收益的时间。Bittware的产品都是基于最新的专用FPGA技术实现的,同时还支持多种CTOS工业标准,包括PCIe,VPX/OpenVPX,AMC,XMC,以及FMC(VITA 57)等。当用户要求对于不同的板卡支持不同的工业标准卡时,Bittware还可以提供改良的解决方案,并且/或可以为金融服务、数据中心、网络安全、仪器仪表和军事/航天等市场应用做出不同的专用设计。

Bittware的Bittware XUPVV4卡与Viper平台:
近期由Bittware的基于Xilinx Virtex UltraScale+ VU9P FPGA 的XUPP3R PCIe卡,收到广大客户的接受与喜爱。随着此PCIe卡的广泛流行,Bittware的客户不约而同地提出了一个共同的疑问的:如果内嵌一个更大的FPGA将会怎样呢?尽管从理论上讲,在一个相对大的PCIe卡上自然也就很容易可以扩展出一个更大的器件设备,但是理所当然地也会造成一个它无法摆脱的问题——热量问题。为了解决这个工程性的问题,Bittware已经开发出一个叫做“Viper的”全新平台,它采用基于计算机的热量模型,有效引导气流进行散热。而已经应用此平台的最新Xilinx“Idless”D2104封装,可以达到一边释放FPGA内部的热量,一边有效地将冷空气引入到PCIe卡槽中,从而保证性能的同时解决热量问题。

(要获得更多Xilinx lidless D2104 封装信息,请参看《UltraScale+ FPGA D2104 Lidless 倒装芯片封装机械和热设计指南》一文)

不过,第一个使用Viper平台的是Bittware XUPVV4卡,如下图所示:

BittWare的XUPVV4 PCIe 卡:应用最新Viper平台为无盖FPGA完成核心管道冷却

BittWare的XUPVV4 PCIe 卡:应用最新Viper平台为无盖FPGA完成核心管道冷却

下面是一个关于Bittware XUPVV4的具体性能说明:

  • Xilinx的 Virtex UltraScale+ VU13P FPGA内部共有3.7M的系统逻辑单元;12288 个DSP48E2 Slice,94.5Mb的BRAM,360Mb的UltraRAM(通常被认为是一个大型FPGA,事实上,依据其可编程单元、DSP slice、以及片上SRAM数目,它是目前最大的Virtex UltraScale+ FPGA)
  • 四个100GbE的QSFP光学模块槽(也支持16个10/25GbE 模块)
  • 多达512GB的DDR4 SDRAM
  • 当然,这么多资源完全足够你用来搭建自己想要的各种类型的东西了。但是,如果有人对你说“你需要一个更大的FPGA时”,可以查看一下Bittware XUPVV4,而目前,我们已经可以将其应用在一个服务器或是一个加速器模块中了。

    总结:
    在市场竞争愈加激烈的今天,不断提高FPGA的性能已成必然趋势,因为只有应用更高性能的FPGA才更有可能提高其产品的性能,才有可能在不断膨胀的设计应用市场中占有一席之地。而目前,Xilinx FPGA作为广大解决方案供应商的的上上选,相信未来也一样会保持它的超然地位。

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