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基于6U VPX 的FPGA XCZU19EG存储阵列

发表时间:2024-07-17 00:46
基于6U VPX 的FPGA XCZU19EG存储阵列





一、板卡概述

         高性能存储板基于标准6U VPX架构,是基于Xilinx UltraScale+ 系列FPGA XCZU19EG架构的微型存储阵列。平台主要包括:XCZU19EG模块、BGA SSD表贴存储模块、PCIE3.0 x2接口的M.2 SSD模块、PCIE3.0 x4接口的M.2 SSD模块、BPI Flash模块、MRAM存储模块、PCIE3.0 x8接口的PCIE连接器、DDR4内存条卡槽、100G网络接口、千兆网络接口,板卡器件满足高温设计要求。原理框图:




二、主要功能及性能指标

●   FPGA:FPGA型号XCZU19EG-2FFVC1760E,FFVC1760封装,温度等级-E,速度等级-2;
●   M.2盘:预留8个M.2接口,支持8个2230、2242大小的BGA SSD M.2盘,及8个2280大小的SSD M.2盘。
●   PCIe Switch:使用PEX8796型号PCIe Switch芯片,使用两路PCIe3.0x16与FPGA的PL端GTH接口相连接,一路PCIe2.0x4与FPGA的PS端GTR相连接,一路PCIe3.0x8与PCIe插座相连接,一路PCIe3.0x16与VPX接口的P2端子相连接,8路PCIe3.0 x4与M.2盘互联;
●   读写性能:硬件设计保证链路传输速率,配合软件实现8通道并发存储状态下设备顺序写入速度不小于8.1GB/s;顺序读取速度不小于10.2GB/s的读写性能;
●   MARM:支持MRAM非易失计算缓存空间不小于2MB;
●   VPX P1端子:与FPGA的GTYx16接口互联,支持兼容PCIe3.0x16、4路SRIO2.0x4、Aurora x16协议,FPGA的GTYx16接口具备100MHz和125MHz两种高速工作时钟资源;
●   VPX P2端子:支持PCIe3.0x16与PCIe Switch互联;
●   DDR4:PL端支持2通道64bit DDR4,PS端支持64bit DDR4;
●   支持JTAG调试接口,PS/PL各一路调试串口,PS两路千兆网口;并且对接口进行静电防护;
●   预留测试点,预留FPGA工作状态和下载状态指示灯,预留独立供电接口;

三、物理特性

●   尺寸:VPX 6U标准板卡
●   工作温度:0℃ ~ +55℃
●   工作湿度:10%~80%

四、供电要求

●   单电源供电,整板功耗:67W
●   纹波:≤10%

五、应用领域

●   高速数据存储