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板卡標識碼 :03MPCV709009
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基于C6678+XC7V690T的6U VPX信號處理卡

C6678,預處理板,高速數據采集,高速數據通信,前端信號預處理,XC7VX980T,FMC接口,高速串行收發器,CameraLink,相機圖像采集卡,大分辨率圖像處理,SFP光纖接口,三維立體成像,VPX,VPX板卡,VPX開發板,VPX技術,VPX總線

 

一、概述

    本板卡基于標準6U VPX 架構,為通用高性能信號處理平臺,系我公司自主研發。板卡采用一片TI DSP TMS320C6678和一片Xilinx公司Virtex 7系列的FPGA XC7V690T-2FFG1761I作為主處理器,Xilinx 的Aritex XC7A200T作為輔助處理器。XC7A200T負責管理板卡的上電時序,時鐘配置,系統及模塊復位,程序重配等。為您提供了豐富的運算資源。如圖 1所示:

 

信號處理平臺原理框圖

二、設計參考標準 

  •  ●  VITA46.0 VPX Base Standard
  •  ●  VITA46.3 Serial RapidIO on VPX Fabric Connector
  •  ●   VITA46.4 PCI Express on VPX Fabric Connector
  •  ●   VITA46.7 Ethernet on VPX Fabric Connector

三、技術指標 

  •  ●  DSP外掛一簇DDR3,數據位寬64bit,容量2GB;數據速率1333MHz;
  •  ●  DSP外掛NorFlash容量32MB;
  •  ●  DSP采用EMIF16-NorFlash加載模式;
  •  ●  DSP連接一路1000BASE-T千兆以太網至前面板;
  •  ●  DSP連接一路1000BASE-T千兆以太網至VPX P4;
  •  ●  DSP連接PCIe x2 至VPX P2;
  •  ●  FPGA外掛兩簇DDR3,每簇容量4GB,位寬64bit,總容量8GB;數據速率1600MHz;
  •  ●  FPGA 外掛NorFlash容量128MB;
  •  ●  FPGA的加載模式為BPI模式;
  •  ●   FPGA外接2路FMC-HPC;
  •  ●  FPGA 連接GTH x8至VPX P1;
  •  ●   FPGA 連接GTH x4至VPX P2;
  •  ●  FPGA 連接一路QSFP+至前面板;光口速率40Gbps;
  •  ●   DSP和FPGA通過 SRIO x4 @ 5.0Gbps /per Lnae互聯;
  •  ●   DSP和FPGA實現GPIO,SPI 互聯;
  •  ●   DSP和CFPGA 實現GPIO,SPI,EMIF互聯; 
  •  ●   FPGA和CFPGA實現GPIO 互聯;
  •  ●   CFPGA 連接一路1000BASE-T千兆以太網至VPX P4。
  •  ●   板卡要求工業級芯片。結構滿足抗震要求。

四、物理特性

             ● 工作溫度:商業級 0℃ ~ +55℃,工業級-40℃~+85℃
             ● 工作濕度:10%~80%

五、供電要求

             ● 單電源供電,整板功耗:40W
       ● 
電壓:DC +12V,5A 
       ● 
 紋波:≤10%

六、應用領域

       信號處理,無線電通信領域。

七、采集存儲計算一體應用

   本應用模式,是通過VPX 進行擴展后板,接入四路M.2的固態硬盤存儲。

每塊存儲盤與FPGA之間采用PCIE3.0 x4接口,可將單塊存儲盤的性能發揮到最高。例如:單盤持續讀寫帶寬≥2GB/s,則單盤的存儲陣列持續讀寫帶寬≥2GB/s;當多塊盤并行工作時,存儲陣列讀寫帶寬成指數增長,2塊盤則≥4GB/s,4塊盤則≥8GB/s,以此類推。

存儲陣列的存儲容量由單盤配置決定,目前單塊NVME存儲盤存儲容量可選擇512GB、1TB、2TB、4TB、8TB、16TB。例如配置4塊存儲盤,則存儲陣列容量最高可達64TB。

   硬盤管理通過文件系統,FPGA的PCIeX4與 6U VPX主板互聯,操作系統直接映射管理硬盤,也可以通過前面板QSFP+ 光纖導出給其他服務器設備。

  FMC子卡可以擴展高速AD,DA, 也可以擴展8路光纖,圖像子卡等。

  本方案優勢就是集中的進行采集,存儲,計算一體化,降低硬件成本、功耗,減小設備體積、重量。帶來的問題就是FPGA程序集成度很大,開發難度高。

 

 

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