Kad Pecutan Boleh Aturcara AN 872 dengan Intel Arria 10 GX FPGA

pengenalan

Mengenai Dokumen ini

Dokumen ini menyediakan kaedah untuk menganggar dan mengesahkan prestasi kuasa dan haba reka bentuk AFU anda menggunakan Kad Pecutan Boleh Aturcara Intel® dengan Intel Arria® 10 GX FPGA dalam platform pelayan sasaran.

Spesifikasi Kuasa

Pengawal pengurusan papan memantau dan mengurus peristiwa haba dan kuasa pada Intel FPGA PAC. Apabila papan atau FPGA terlalu panas atau mengeluarkan arus yang berlebihan, pengawal pengurusan papan menutup kuasa FPGA untuk perlindungan. Selepas itu, ia juga menurunkan pautan PCIe yang mungkin menyebabkan ranap sistem yang tidak dijangka. Rujuk Auto-Tutup untuk mendapatkan butiran lanjut tentang kriteria yang mencetuskan penutupan papan. Dalam kes biasa, suhu dan kuasa FPGA adalah punca utama penutupan. Untuk meminimumkan masa henti dan memastikan kestabilan sistem, Intel mengesyorkan bahawa jumlah kuasa papan tidak melebihi 66 W dan kuasa FPGA tidak melebihi 45 W. Komponen individu dan pemasangan papan mempunyai kebolehubahan kuasa. Oleh itu, nilai nominal adalah lebih rendah daripada had untuk memastikan bahawa papan tidak mengalami penutupan rawak dalam sistem dengan beban kerja dan suhu masuk yang berbeza-beza.

Spesifikasi Kuasa

Sistem	Jumlah Kuasa Papan (watt)	Kuasa FPGA (watt)
Sistem dengan Pengurus Antara Muka (FIM) FPGA dan AFU yang berjalan dengan beban kerja pendikit kes terburuk selama minimum 15 minit pada suhu teras 95°C.	66	45

Jumlah kuasa papan berbeza-beza bergantung pada reka bentuk Accelerator Functional Unit (AFU) anda (jumlah dan kekerapan togol logik), suhu salur masuk, suhu sistem dan aliran udara slot sasaran untuk Intel FPGA PAC. Untuk mengurus kebolehubahan ini, Intel mengesyorkan anda memenuhi spesifikasi kuasa ini untuk mengelakkan penutupan kuasa oleh Pengawal Pengurusan Lembaga.

Maklumat Berkaitan

Auto-Tutup.

Prasyarat

Pengeluar peralatan asal pelayan (OEM) mesti mengesahkan bahawa setiap antaramuka Intel FPGA PAC ke slot PCIe dalam platform pelayan sasaran boleh kekal dalam had terma walaupun papan menggunakan kuasa maksimum yang dibenarkan (66 W). Untuk maklumat lanjut, rujuk Intel PAC dengan Garis Panduan Kelayakan Platform FPGA Intel Arria 10 GX(1).

Keperluan Alat

Anda mesti mempunyai alatan berikut untuk menganggar dan menilai prestasi kuasa dan haba.

• Perisian:
  • Intel Acceleration Stack untuk Pembangunan
  • BWtoolkit
  • Reka Bentuk AFU(2)
  • Skrip Tcl (muat turun) – Diperlukan untuk memformat pengaturcaraan file untuk analisis
  • Penganggar Kuasa Awal untuk peranti Intel Arria 10
  • Helaian Penganggar Kuasa FPGA PAC Intel (muat turun)
• Perkakasan:
  • Intel FPGA PAC
  • Kabel USB mikro(3)
  • Pelayan Sasaran untuk Intel FPGA PAC(4)

Intel mengesyorkan anda untuk mengikuti Panduan Mula Pantas Timbunan Pecutan Intel untuk Kad Pecutan Boleh Aturcara Intel dengan Intel Arria 10 GX FPGA untuk pemasangan perisian.

Maklumat Berkaitan

Panduan Mula Pantas Timbunan Pecutan Intel untuk Kad Pecutan Boleh Aturcara Intel dengan Intel Arria 10 GX FPGA.

1. Hubungi wakil sokongan Intel anda untuk mengakses dokumen ini.
2. Direktori build_synth dibuat selepas anda menyusun AFU anda.
3. Dalam Acceleration Stack 1.2, pemantauan papan dilakukan melalui PCIe.
4. Pastikan OEM anda telah mengesahkan slot PCIe yang disasarkan menurut Garis Panduan Kelayakan Platform untuk Intel FPGA PAC anda.

Menggunakan Pengawal Pengurusan Lembaga

Auto-Tutup

Pengawal Pengurusan Lembaga memantau dan mengawal tetapan semula, rel kuasa yang berbeza, FPGA dan suhu papan. Apabila Pengawal Pengurusan Lembaga mengesan keadaan yang boleh merosakkan papan, ia secara automatik mematikan kuasa papan untuk perlindungan.

Nota: Apabila FPGA kehilangan kuasa, pautan PCIe antara Intel FPGA PAC dan hos terputus. Dalam kebanyakan sistem, pautan ke bawah PCIe boleh menyebabkan ranap sistem.

Kriteria Auto-Tutup

Jadual berikut menyenaraikan kriteria di mana Pengawal Pengurusan Lembaga menutup kuasa papan.

Parameter	Had Ambang
Kuasa Lembaga	66 W
Arus Satah Belakang 12v	6 A
12v Pesawat Belakang Voltage	14 V
1.2v Semasa	16 A
1.2v Jldtage	1.4 V
1.8v Semasa	8 A
1.8v Jldtage	2.04 V
3.3v Semasa	8 A
3.3v Jldtage	3.96 V
Vol. Teras FPGAtage	1.08 V
Arus Teras FPGA	60 A
Suhu Teras FPGA	100°C
Suhu Bekalan Teras	120°C
Suhu Papan	80°C
Suhu QSFP	90°C
QSFP Jldtage	3.7 V

Memulihkan Selepas Auto-Tutup

Pengawal Pengurusan Lembaga menahan kuasa sehingga kitaran kuasa seterusnya. Oleh itu, apabila kuasa kad Intel FPGA PAC dimatikan, anda mesti mengitar kuasa pelayan untuk mengembalikan kuasa kepada Intel FPGA PAC.

Punca biasa penutupan kuasa ialah FPGA terlalu panas (apabila suhu teras melebihi 100°C), atau FPGA menarik arus yang berlebihan. Ini biasanya berlaku apabila reka bentuk AFU melebihi sampul kuasa yang ditentukan oleh Intel FPGA PAC atau aliran udara tidak mencukupi. Dalam kes ini, anda mesti mengurangkan penggunaan kuasa dalam AFU anda.

Pantau Penderia On-Board Menggunakan OPAE

Gunakan program baris arahan fpgainfo untuk mengumpulkan data penderia suhu dan kuasa daripada Pengawal Pengurusan Lembaga. Anda boleh menggunakan program ini dengan Acceleration Stack 1.2 dan seterusnya. Untuk Acceleration Stack 1.1 atau lebih lama, gunakan alat BWMonitor seperti yang diterangkan dalam bahagian seterusnya.

Untuk mengumpul data suhu:

• bash-4.2$ fpgainfo temp

Sampkeluaran le

Untuk mengumpul data kuasa

• bash-4.2$ kuasa fpgainfo

Sampkeluaran le

Pantau Penderia On-Board Menggunakan BWMonitor

• BWMonitor ialah alat BittWare yang membolehkan anda mengukur suhu FPGA/papan, voltage, dan semasa.

Prasyarat: Anda mesti memasang kabel mikro-USB antara Intel FPGA PAC dan pelayan.

1. Pasang perisian BittWorks II Toolkit-Lite yang sesuai, perisian tegar dan pemuat but.

Versi ToolkitLite BittWorks II Serasi OS

Sistem Operasi	Lepaskan	BittWorks II Toolkit-Lite Version	Pasang Perintah
CentOS 7.4/RHEL 7.4	2018.6 Enterprise Linux 7 (64-bit)	bw2tk- lite-2018.6.el7.x86_64.rpm
			sudo yum install bw2tk-\ lite-2018.6.el7.x86_64.rpm
Ubuntu 16.04	2018.6 Ubuntu 16.04 (64-bit)	bw2tk- lite-2018.6.u1604.amd64.deb
			sudo dpkg -i bw2tk-\ 2018.6.u1604.amd64.deb

Rujuk Permulaan webhalaman untuk memuat turun perisian tegar dan alatan BMC

• Versi Perisian Tegar BMC: 26889
• Versi Pemuat But BMC: 26879

Simpan files ke lokasi yang diketahui pada mesin hos. Skrip berikut menggesa untuk lokasi ini.

Tambahkan alat Bittware ke PATH:

• eksport PATH=/opt/bwtk/2018.6.0L/bin/:$PATH

Anda boleh melancarkan BWMonitor menggunakan

• /opt/bwtk/2018.6L/bin/bwmonitor-gui&

Sample Pengukuran

Pengesahan Kuasa Reka Bentuk AFU

Aliran Pengukuran Kuasa

Untuk menilai kuasa reka bentuk AFU anda, tangkap metrik berikut:

• Jumlah kuasa papan dan suhu FPGA
  • (selepas menjalankan corak data kes terburuk pada reka bentuk anda selama 15 minit)
• Kuasa dan Suhu Statik
  • (menggunakan reka bentuk pengukuran kuasa statik)
• Kuasa Statik Kes Terburuk
  • (nilai yang diramalkan menggunakan Penganggar Kuasa Awal untuk peranti Intel Arria 10)

Kemudian, gunakan Helaian Penganggar Kuasa FPGA PAC Intel (muat turun) dengan metrik yang direkodkan ini untuk mengesahkan sama ada reka bentuk AFU anda memenuhi spesifikasi.

Mengukur Jumlah Kuasa Papan

Ikuti langkah ini

1. Pasang Intel PAC dengan Intel Arria 10 GX FPGA ke dalam slot PCIe yang layak dalam pelayan. Jika anda menggunakan BWMonitor untuk pengukuran, sambungkan kabel Micro-USB dari belakang kad ke mana-mana port USB pelayan.
2. Muatkan AFU anda dan jalankan pada kuasa maksimumnya.
   • Jika AFU menggunakan Ethernet, maka pastikan kabel atau modul rangkaian dimasukkan dan disambungkan kepada rakan kongsi pautan dan trafik rangkaian dihidupkan dalam AFU.
   • Jika sesuai, jalankan DMA secara berterusan untuk bersenam di atas papan DDR4.
   • Jalankan aplikasi anda pada hos untuk memberi AFU trafik kes terburuk serta untuk menggunakan FPGA sepenuhnya. Pastikan anda menekankan FPGA dengan trafik data yang paling menekan. Jalankan langkah ini selama minimum 15 minit untuk membolehkan suhu teras FPGA mendap.
     • Nota: Semasa ujian, pantau jumlah kuasa papan, kuasa FPGA dan nilai suhu teras FPGA untuk memastikan ia kekal dalam spesifikasi. Jika had 66 W, 45 W, atau 100°C dicapai, hentikan ujian serta-merta.
3. Selepas suhu teras FPGA menjadi stabil, gunakan program fpgainfo atau alat BWMonitor untuk merekodkan jumlah kuasa papan dan suhu teras FPGA. Masukkan nilai ini dalam baris Langkah 1: Jumlah ukuran kuasa papan bagi Helaian Penganggar Kuasa FPGA PAC Intel.

Lembaran Penganggar Kuasa FPGA PAC Intel Sample

Mengukur Kuasa Statik Sebenar

Arus kebocoran adalah punca utama variasi penggunaan kuasa papan ke papan. Pengukuran kuasa dari bahagian di atas termasuk kuasa akibat arus bocor (kuasa statik) dan kuasa akibat logik AFU (kuasa dinamik). Dalam bahagian ini, anda akan mengukur kuasa statik papan-under-test untuk memahami kuasa dinamik.

Sebelum mengukur kuasa statik FPGA, gunakan skrip disable-gpio-input-bufferintelpac-arria10-gx.tcl (muat turun) untuk memproses pengaturcaraan FPGA file, (*.sof file) yang mengandungi reka bentuk FIM dan AFU. Skrip tcl melumpuhkan semua pin input FPGA untuk memastikan tiada togol di dalam FPGA (yang bermaksud tiada kuasa dinamik). Rujuk Aliran Minimum Cthample untuk menyusun sebagaiample AFU. *.sof yang dihasilkan file terletak di:

• cd $OPAE_PLATFORM_ROOT/hw/sampkurang/ $ OPAE_PLATFORM_ROOT/hw/sampkurang/ build_synth/build/output_files/ afu_*.sof

Anda mesti menyimpan disable-gpio-input-buffer-intel-pac-arria10-gx.tcl dalam direktori di atas dan kemudian jalankan arahan berikut

• # quartus_asm -t disable-gpio-input-buffer-intel-pac-arria10-gx.tclafu_*.sof

Sampkeluaran le

maklumat: *************************************************** ***************** Maklumat:
Running Quartus Prime Assembler
maklumat: Versi 17.1.1 Binaan 273 12/19/2017 Edisi SJ Pro
maklumat: Hak Cipta (C) 2017 Intel Corporation. Hak cipta terpelihara. Maklumat: Penggunaan anda
alat reka bentuk Intel Corporation, fungsi logik Maklumat: dan perisian dan alatan lain, dan AMPMaklumat logik rakan P: fungsi, dan sebarang output files daripada mana-mana Maklumat di atas: (termasuk pengaturcaraan peranti atau simulasi files), dan sebarang Maklumat: dokumentasi atau maklumat yang berkaitan dengan jelas tertakluk kepada Maklumat: kepada terma dan syarat Maklumat Lesen Program Intel: Perjanjian Langganan, Perjanjian Lesen Intel Quartus Prime, Maklumat:

Apabila skrip tcl berjaya dilaksanakan, afu_*.sof file dikemas kini dan bersedia untuk pengaturcaraan FPGA.

Ikuti langkah ini untuk mengukur kuasa statik sebenar

1. Gunakan pengaturcara Intel Quartus® Prime untuk memprogramkan *.sof file. Rujuk kepada menggunakan Intel Quartus Prime Programmer pada halaman 12 untuk langkah terperinci.
2. Pantau suhu teras FPGA, voltage, dan semasa menggunakan alat BWMonitor. Masukkan nilai ini dalam baris Langkah 2: Pengukuran kuasa statik teras FPGA bagi Helaian Penganggar Kuasa FPGA PAC Intel.

Maklumat Berkaitan

• Panduan Mula Pantas Timbunan Pecutan Intel untuk Kad Pecutan Boleh Aturcara Intel dengan Intel Arria 10 GX FPGA
• Pantau Penderia On-Board Menggunakan BWMonitor.

Menggunakan Intel Quartus Prime Programmer

Anda mesti mempunyai kabel USB mikro yang disambungkan antara Intel FPGA PAC dan pelayan untuk melaksanakan langkah-langkah ini:

1. Cari Port Root dan Titik Akhir kad Intel FPGA PAC: $ ​​lspci -tv | grep 09c4

Example output 1 menunjukkan bahawa Root Port ialah d7:0.0 dan Endpoint ialah d8:0.0

• -+-[0000:d7]-+-00.0-[d8]—-00.0 Peranti Intel Corporation 09c4

Example output 2 menunjukkan bahawa Root Port ialah 0:1.0 dan Endpoint ialah 3:0.0

• +-01.0-[03]—-00.0 Peranti Intel Corporation 09c4

Exampkeluaran 3 menunjukkan bahawa Root Port ialah 85:2.0 dan Endpoint ialah 86:0.0 dan

• +-[0000:85]-+-02.0-[86]—-00.0 Peranti Intel Corporation 09c4

Nota: Tiada output menunjukkan kegagalan penghitungan peranti PCIe* dan denyar itu tidak diprogramkan.

• #Topeng ralat yang tidak boleh dibetulkan dan ralat FPGA yang boleh dibetulkan
  • $ sudo setpci -s d8:0.0 ECAP_AER+0x08.L=0xFFFFFFFF
  • $ sudo setpci -s d8:0.0 ECAP_AER+0x14.L=0xFFFFFFFF
• # Topeng ralat yang tidak boleh dibetulkan dan Topeng ralat boleh betul RP
  • $ sudo setpci -s d7:0.0 ECAP_AER+0x08.L=0xFFFFFFFF
  • $ sudo setpci -s d7:0.0 ECAP_AER+0x14.L=0xFFFFFFFF

Jalankan arahan Intel Quartus Prime Programmer berikut:

• sudo $QUARTUS_HOME/bin/quartus_pgm -m JTAG -o 'pvbi;afu_*.sof'

1. Untuk membuka topeng ralat yang tidak boleh dibetulkan dan menutup ralat yang boleh dibetulkan, jalankan arahan berikut
   • # Nyahtopeng ralat yang tidak boleh dibetulkan dan menutupi ralat FPGA yang boleh dibetulkan
     • $ sudo setpci -s d8:0.0 ECAP_AER+0x08.L=0x00000000
     • $ sudo setpci -s d8:0.0 ECAP_AER+0x14.L=0x00000000
   • # Nyahtopeng ralat yang tidak boleh dibetulkan dan menutupi ralat RP yang boleh dibetulkan:
     • $ sudo setpci -s d7:0.0 ECAP_AER+0x08.L=0x00000000
     • $ sudo setpci -s d7:0.0 ECAP_AER+0x14.L=0x00000000
2. But semula.

Maklumat Berkaitan

Panduan Mula Pantas Timbunan Pecutan Intel untuk Kad Pecutan Boleh Aturcara Intel dengan Intel Arria 10 GX FPGA

Menganggar Kuasa Statik Teras Terburuk

Ikuti langkah ini untuk menganggarkan kuasa statik kes terburuk

1. Rujuk Aliran Minimum Cthample untuk menyusun sebagaiample AFU terletak di:
   • /hw/sampkurang/ /
2. Dalam perisian Intel Quartus Prime Pro Edition, klik File > Buka Projek dan pilih .qpf anda file untuk membuka projek sintesis AFU dari laluan berikut:
   • /hw/sampkurang/ /build_synth/build
3. Klik Projek > Jana EPE File untuk mencipta .csv yang diperlukan file.
   • Langkah 2 Ilustrasi
4. Buka alat Penganggar Kuasa Awal(5) dan klik ikon Import CSV. Pilih .csv yang dijana di atas file.
   • Nota: Anda boleh mengabaikan amaran semasa mengimport .csv file.
5. Parameter input diisi secara automatik.

• Tukar nilai kepada Pengguna yang Dimasukkan dalam Suhu Persimpangan. padang TJ. Dan tetapkan Suhu Junction. Medan TJ (°C) hingga 95
• Tukar medan Ciri Kuasa daripada Biasa kepada Maksimum.
• Dalam Alat EPE, PSTATIK ialah jumlah kuasa statik dalam Watt. Anda boleh mengira kuasa statik teras kes terburuk daripada tab Laporan

Alat EPE Sample Keluaran

Tab Laporan

Dalam bekasampSeperti yang ditunjukkan di atas, jumlah arus statik teras FPGA ialah jumlah semua arus statik dan arus siap sedia pada 0.9V (VCC, VCCP, VCCERAM). Masukkan nilai ini dalam baris Langkah 3: Kuasa statik terburuk daripada EPE Helaian Penganggar Kuasa FPGA PAC Intel. Perhatikan baris output Dikira untuk penggunaan kuasa maksimum AFU anda.

Sejarah Semakan Dokumen untuk Garis Panduan Terma dan Kuasa untuk Intel PAC dengan Intel Arria 10 GX FPGA

Versi Dokumen	Perubahan
2019.08.30	Keluaran awal.

Perbadanan Intel. Hak cipta terpelihara. Intel, logo Intel dan tanda Intel lain ialah tanda dagangan Intel Corporation atau anak syarikatnya. Intel menjamin prestasi produk FPGA dan semikonduktornya mengikut spesifikasi semasa menurut waranti standard Intel, tetapi berhak untuk membuat perubahan pada mana-mana produk dan perkhidmatan pada bila-bila masa tanpa notis. Intel tidak memikul tanggungjawab atau liabiliti yang timbul daripada aplikasi atau penggunaan mana-mana maklumat, produk atau perkhidmatan yang diterangkan di sini kecuali seperti yang dipersetujui secara bertulis oleh Intel. Pelanggan Intel dinasihatkan untuk mendapatkan versi terkini spesifikasi peranti sebelum bergantung pada sebarang maklumat yang diterbitkan dan sebelum membuat pesanan untuk produk atau perkhidmatan.

Nama dan jenama lain boleh dituntut sebagai hak milik orang lain.

ISO

• 9001:2015
  Berdaftar

ID: 683795
Versi: 2019.08.30

Dokumen / Sumber

intel AN 872 Kad Pecutan Boleh Aturcara dengan Intel Arria 10 GX FPGA [pdf] Panduan Pengguna AN 872 Kad Pecutan Boleh Aturcara dengan Intel Arria 10 GX FPGA, AN 872, Kad Pecutan Boleh Aturcara dengan Intel Arria 10 GX FPGA

Rujukan

• Manual Pengguna