 一、產品概述 基于6U 6槽 VPX 高帶寬PCIe的GPU AI 異構計算機以PCIe總線為架構,通過高帶寬的PCIe互聯,實現主控計算板、GPU AI板卡,FPGA接口板,存儲板的PCIe高帶寬互聯訪問,PCIe支持3.0規范,X8或者X16帶寬。北京太速科技,主板對各槽以太網控制,背板同時支持同源同步CLK 、統一外觸發、GPS B碼、 1pps信號等。另外支持P4的 LVDS總線互聯,實現低速數據交換,同步觸發等功能。整機同時支持IPMI管理。 目前方案中用到物料為: 序號 | 商品名稱 | 規格型號 | 數量 | 單價 | 1 | 6U VPX 6槽 高帶寬PCIe的GPU AI計算背板機箱 | 026UVPX0263 | 1 | | 2 | 6U VPX i7 刀片計算機 | 03VPX0194 | 1 | | 3 | 基于6U VPX MXM 規范單Telsa P6 GPU 卡 | 01VPXDMXM0470X | 1 | | 4 | 基于6U VPX的 XC7VX690T+C6678的雙FMC接口雷達通信處理板 | 03MPCV709 | 1 | | 5 | 基于6 U VPX M.2 高帶寬加固存儲板 (含三星2T商業級硬盤3個) | 01VPXS0326 | 1 | | | | 合計 | | |
  
二、基于6U VPX的 Xeon處理器計算型主控板 通用密集計算刀片是基于VPX標準設計開發的一款通用密集型計算板。Xeon-D系列CPU是Intel推出的服務器級處理器,最大16核,帶有四個DDR4通道。 通用密集計算刀片尺寸緊湊——233mm×160mm,全加固、適用于商用服務器主板。主要配置包括單個Xeon處理器,板載32GB/64GB/128GB內存顆粒,硬件接口支持5個USB2.0接口,VGA,系統串口,BMC串口,5路千兆以太網等。 系統框圖

圖表2- 1 系統框圖
通用密集計算刀片電源接口采用了由背板供電的12V電源接口,根據對電源功耗的需求,在VPX的機箱里插入相應數量的電源模塊。 實物圖
 圖表2- 3 板卡主視圖
系統槽信號說明 默認插入公司主控管理板194號板卡-第六代Intel i7四核八線程6U VPX主控板 ● P0 為電源輸入接口,+12V輸入, 支持同步時鐘輸入,I2C的IPMI管理 ● P1支持4個PCIe x4(可配2個x8,1個x16)GEN3總線接,支持1路40G KR信號(可選)。 ● P2支持4個PCIe x4(可配2個x8,1個x16)GEN3總線接口。 ● P3支持: ● 3個PCIe x4(可配1個x8,1個x4)GEN3總線接口(可選) ● 2路1000 BASE-X(Serdes)接口(與P4 BASE-T 接口二選一) ● 2對100MHz HCSL PCIE差分時鐘信號 ● 4個GPIO信號 P4支持: ● 2路10/100/1000 BASE-T 接口 ● 2路1000 BASE-X(Serdes)接口 ● 2路串口信號,支持RS232/RS422/RS485模式 ● 2路USB3.0接口信號(含USB2.0) ● 4對100MHz HCSL PCIE差分時鐘信號 ● 2個GPIO信號 P5支持: ● 2路串口信號,支持RS232/RS422/RS485模式。 ● 1路VGA信號(與前面板DVI口切換,BIOS配置切換)。 ● 2路DVI信號(DVI2與前面DP口切換;接上顯示設備自動切換) ● 4路USB2.0信號 ● 2路SFP+信號 P6支持: ● 3路SATA3.0接口信號。 ● 1路USB3.0信號(含USB2.0接口信號)。 ● 2路10/100/1000 BASE-T 接口(與P4 BASE-X 接口二選一)。 ● 1路AUDIO信號 ● 機架ID信號,風扇控制信號 三、基于6U VPX MXM 規范單Telsa P6 GPU 卡  3.1.板卡概述 板卡基于6U VPX 規范和MXM specification rev. 3.1 Type/B規范構建GPU的擴展卡,可擴展1個MXM模塊。
  板卡支持Telsa P6,M6子卡 
3.3.產品應用 特種設備上的深度學習,人工智能計算。

四.信號處理模塊-基于C6678+XC7V690T的6U VPX信號處理卡  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:

圖 1:信號處理平臺原理框圖 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 ● P0 作為電源是輸入接口,包括外部參考時鐘輸入,外部復位信號,及I2C總線。 ● P1連接4組GTH x4信號至FPGA。 ● P2連接1組GTH x4信號至FPGA。同時DSP的PCIe信號。 ● P3連接LVDS x16信號至CFPGA。 ● P4連接LVDS x16信號至FPGA,及CFPGA和DSP的千兆以太網,CFPGA的RS422。 ● P5無信號連接 ● P6無信號連接 ● DSP外掛一簇DDR3,數據位寬64bit,容量2GB; ● 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; ● 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; ● DSP和FPGA通過 SRIO x4 @ 5.0Gbps /per Lnae互聯; ● DSP和FPGA實現GPIO,UART,SPI ,I2C互聯; ● DSP和CFPGA 實現GPIO,SPI互聯; ● FPGA和CFPGA實現GPIO 互聯; ● CFPGA 連接一路1000BASE-T千兆以太網至前面板。 ● 板卡要求工業級芯片。結構滿足抗震要求。 物理特性
● 工作溫度:商業級 0℃ ~ +55℃,工業級-40℃~+85℃ ● 工作濕度:10%~80% 供電要求
● 單電源供電,整板功耗:40W ● 電壓:DC +12V,5A ● 紋波:≤10%
五、基于6 U VPX M.2 高帶寬加固存儲板
基于6 U VPX M.2 高帶寬加固存儲板是一款VPX接口遵循PCIE總線協議的存儲卡,可以實現VPX接口的數據讀寫到PCI-E總線的NVME存儲媒介上。采用PLX8732,上行鏈路提供帶寬x16的PCI-E數據到VPX接口上;下行鏈路提供3路帶寬x4的PCI-E接口給NVME存儲媒介,(可選)外擴一路x4帶寬的PCI-E。協議支持PCI-E2.0,最高可以實現8GT的傳輸速率。
特征如下: 1.PCI-E擴展 采用PLX8732橋片。 2.VPX接口 采用高密度、高可靠軍工級刀片VPX接口。 3.PCI-E協議 上行鏈路支持PCI-E 16x Gen 3;可以調整成PCI-E 8x Gen 3,PCI-E 4x Gen 3。 下行鏈路支持PCI-E 4x Gen 3。 4.存儲功能 支持3路PCIE 4x的NVME存儲媒介。 5.產品外觀 存儲卡實物圖:(加固版本)

7.物理尺寸: 按照標準6U VPX 板卡設計。 存儲卡物理框圖: 
8.其他參考信息 提供傳導致冷加固版本的產品,需要與用戶協商加固方案。 六. 軟件開發內容 提供標準的存儲管理軟件。支持RAID0,1,5,6,10,50,60,RAID即時創建。  多源載荷數據模擬源上位機 光纖操作界面:  TLK2711操作界面:  TLK2711 傳輸圖像顯示界面   |