高性能6U VPX高速信号处理平台

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产品编号：1501001

高性能6U VPX高速信号处理平台

( B-VPX6-6678 )

数据手册

( Data Sheet )

Version 1.0

清华大学设备仪器厂智能计算研发中心
|
清华仪器

1 板卡概述

1.1 板卡简介

B-VPX6-6678是一款基于6U VPX架构的高性能高速信号处理平台，该平台采用两片TI的KeyStone系列多核浮点/定点运算DSP TMS320C6678作为主处理单元，采用两片Xilinx的Kintex 7系列FPGA XC7K325T作为协处理单元，可支持两个标准HPC接口FMC子卡，两片DSP之间通过HyperLink进行高速互联，两片FPGA与两片DSP通过1个8端口的SRIO交换芯片连接至背板，板与板之间通过VPX背板实现高速SRIO互联，该板卡适用于软件无线电、雷达或声纳信号处理、智能信号分析、高速图形图像处理等场景，可广泛应用于航空航天，和各种机载、舰载、弹载设备。

1.2 功能框图

图1-1 板卡功能框图

1.3 硬件指标

[size=8.0000pt]q 标准6U VPX规格，符合VITA46规范

[size=8.0000pt]q 板载2片TMS320C6678 DSP处理器、2片XC7K325T FPGA处理器以及1片SRIO Switch交换芯片

[size=8.0000pt]q 板载2个FMC高速扩展接口

[size=8.0000pt]q 板载大容量缓存

1.4 功能特性

[size=8.0000pt]q 两个多核DSP（TMS320C6678）处理节点，每一个处理节点均包含：

[size=8.0000pt]Ø 8个高达1.4G主频、浮点/定点运算TMS320C66x CPU核

[size=8.0000pt]Ø 1组512MByte DDR3-1333 SDRAM颗粒

[size=8.0000pt]Ø 1片32MB SPI Nor Flash

[size=8.0000pt]Ø 1片256Mb 并行Nor Flash

[size=8.0000pt]Ø 1片EEPROM，用于存储少量数据

[size=8.0000pt]Ø 1路SGMII 千兆以太网1000BASE-T连接至背板

[size=8.0000pt]Ø 1路x4的SRIO连接至SRIO 交换芯片

[size=8.0000pt]q 处理性能：

[size=8.0000pt]Ø DSP定点运算 40GMAC/Core * 16 = 640 GMAC

[size=8.0000pt]Ø DSP浮点运算 20GFLOPs/Core * 16 = 320 GFLOPs

[size=8.0000pt]q 存储性能：

[size=8.0000pt]Ø 动态存储：DDR3-1333缓存

[size=8.0000pt]Ø 静态存储：8Gb Nand Flash

[size=8.0000pt]q 互联性能：

[size=8.0000pt]Ø 两片DSP之间通过x4@3.125Gbps/lane HyperLink高速互联

[size=8.0000pt]Ø 两片DSP之间通过x1 SGMII高速互联

[size=8.0000pt]Ø 两片DSP之间通过x2 PCIe高速互联

[size=8.0000pt]Ø DSP与FPGA之间通过SRIO Switch进行互联

[size=8.0000pt]q 两个高性能FPGA（XC7K325T），每一片FPGA处理节点均包含：

[size=8.0000pt]Ø 2组2Gb DDR3-800 SDRAM颗粒，64位1.6Gb带宽

[size=8.0000pt]Ø 1片256Mb 并行Nor Flash，用于FPGA加载

[size=8.0000pt]Ø 1路x4的SRIO连接至SRIO交换芯片

1.5 接口特征

[size=8.0000pt]q VPX P1接口支持4 * SRIO x4 gen2（来自SRIO Switch）

[size=8.0000pt]q VPX P2接口支持2 * GTX x4 @3.125Gbps/lane （来自XC7K325T FPGA）

[size=8.0000pt]q VPX P3接口支持2 * LVDS x16（来自XC7K325T FPGA）

[size=8.0000pt]q VPX P4接口支持4* 千兆以太网口（分别来自DSP和XC7K325T FPGA）

[size=8.0000pt]q VPX P5与P6接口保留

[size=8.0000pt]q 板载2组FMC接口（分别来自两片XC7K325T FPGA），每组FMC接口含

[size=8.0000pt]Ø 80对LVDS信号（来自XC7K325T FPGA）

[size=8.0000pt]Ø 4 * GTX（来自XC7K325T FPGA）

[size=8.0000pt]Ø x4 LVDS 参考时钟

1.6 软件支持

[size=8.0000pt]q DSP的软件支持包含：

[size=8.0000pt]Ø DSP的PCIe驱动

[size=8.0000pt]Ø DSP的千兆以太网传输，支持TCP/IP协议

[size=8.0000pt]Ø DSP的Flash、网络加载

[size=8.0000pt]Ø DSP的HyperLink互联测试程序

[size=8.0000pt]Ø DSP的SRIO接口驱动程序

[size=8.0000pt]Ø DSP的Boot Loader引导程序

[size=8.0000pt]Ø DSP的GPIO中断服务测试程序

[size=8.0000pt]Ø DSP对FPGA的动态加载测试程序

[size=8.0000pt]q FPGA的软件支持包含：

[size=8.0000pt]Ø 完整的DDR3控制

[size=8.0000pt]Ø FPGA的并行模式加载

[size=8.0000pt]Ø FPGA与DSP之间的SRIO通信测试

1.7 应用场景

软件无线电、雷达或声纳信号处理、智能信号分析、高速图像处理、电子对抗等

1.8 物理与电气特征

物理与电气特征[size=8.0000pt]
板卡尺寸[size=8.0000pt]	160 x 100 mm[size=8.0000pt]
板卡供电[size=8.0000pt]	5A max@12VDC(±5%)[size=8.0000pt]
散热方式[size=8.0000pt]	金属导冷散热[size=8.0000pt]

1.9 环境参数

工作环境[size=8.0000pt]
工作温度[size=8.0000pt]	-40°~+85°C（工业级）[size=8.0000pt]
存储温度[size=8.0000pt]	-55°~+125°[size=8.0000pt]
工作湿度[size=8.0000pt]	5%~95%，非凝结[size=8.0000pt]

1.10 可靠性指标

可靠性指标[size=8.0000pt]
使用寿命[size=8.0000pt]	＞10年[size=8.0000pt]
MTTR[size=8.0000pt]	<20分钟[size=8.0000pt]
MTBF[size=8.0000pt]	10,000,000小时[size=8.0000pt]
质量标准[size=8.0000pt]

2 订购信息

具体型号	产品描述	备注	交货期
B-VPX6-6678[size=8.0000pt]	高性能6 U VPX高速信号处理平台[size=8.0000pt]	工业级[size=8.0000pt]	4周内[size=8.0000pt]

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