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SC-VPX 业务板卡

SC-VPX加速系统是加速云为了满足客户需要在OpenVPX的平台上实现异构加速计算而打造的通用服务系统。该系统采用6UVPX标准的19英寸上架机箱,机箱提供6个槽位,分别可插入5块业务处理单板和1块主控管理单板。其中每块业务处理单板上采用Intel最新14nm工艺的Stratix10 FPGA,集成2753KLE和9.2TFLOPS单精度硬浮点处理能力。通过FPGA IO可扩展的特性,支持高带宽和大容量的存储访问,以及前面板和背板灵活的交换互联接口。该系统同时支持各种接口卡和存储卡的扩展,通过不同的组合,实现更加强大的应用。即满足了客户实现高密度异构加速计算的需求,又满足了客户兼容OpenVPX规范平台的实现。为了方便客户二次开发,我们支持OpenCL开发并提供高性能数学加速库加大量的IP,可以方便的快速搭建各种应用。

SC-VPX加速系统组成

SC-VPX加速系统由6U VPX机箱、主控管理板卡和业务处理卡三部分组成。该系统包含一个主控管理卡槽位,5个业务处理卡槽位。主控管理卡完成整个系统的管理工作,它通过PCIe接口和业务处理卡之间进行数据通信,通过1GE接口和业务处理卡之间进行管理数据通信;业务处理卡完成核心业务的处理工作(比如雷达数字信号处理算法),业务处理卡通过背板连接器向背板提供1610.3125Gbps高速通道用于业务处理卡之间数据通信,5个业务处理卡之间实现4X10.3125Gbps的全互联(Mesh网络)的数据通信。

技术指标:

6U VPX符合VITA46.0规范,兼容OpenVPX 标准

采用IntelStratix10GX2800器件,集成2753KLE和9.2TFLOPS单精度硬浮点处理能力,18.4T MAC处理能力

支持4个DDR4控制器,内存容量32GB,访问带宽86.4GB/s

前面板支持4路17.5Gbps光口,可以定义为1GE/10GE/SRIO等接口

背板P1/P2支持16*10.3125Gbps互联,可以定义为10GE/SRIO/PCIe等接口

支持OpenCL开发,提供OpenCL开发BSP库

板载X86处理器XEON D作为主控,和FPGA之间采用PCIe*8Lane(Gen3)互联

典型功耗150W


性能指标:

业务处理单板实现16K浮点FFT只需要0.5us,是TI 6678 1600倍性能

业务处理单板实现4路144维复数矩阵求逆只需要120us

业务处理单板实现4路ADBF(72*54子阵数)只需要250us

业务处理单板实现4路MUSIC只需要120us,是TI 6678 10倍以上性能

业务处理单板支持8个200维双精度线性方程求解,运算时间为400us,为X86系统100倍以上性能

业务处理单板可以实现400帧/S以上图像分类识别(采用YOLOV2卷积神经网络模型,int8)



系统框图:

VPX 业务板卡系统框图.png


  • SC-VPX加速系统产品说明书 v2.1.pdf