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
6