Die XUSP3R von BittWare ist eine PCIe x8-Karte mit einer 3/4-Länge, die auf der Virtex UltraScale FPGA basiert. Die leistungsstarken UltraScale-Geräte bieten eine verbesserte Systemintegration, reduzierte Latenzzeiten und eine hohe Bandbreite für Systeme, die einen massiven Datenfluss und Paketverarbeitung erfordern. Die Karte bietet weitreichende Speicherkonfigurationen mit bis zu 256 GBytes Speicher, ausgefeilte Takt- und Zeiteinstellungen und vier vorderseitige QSFP Cages mit je bis zu 100 Gbps (4×25) – inklusive 100GbE. Das XUSP3R bietet außerdem einen Board Management Controller (BMC) zur Systemüberwachung, wodurch das Platform-Management deutlich vereinfacht wird. Die Kombination all dieser Eigenschaften machen die XUSP3R zur idealen Lösung für viele Anwendungen wie: Netzwerk-Processing und Sicherheit, Compute-and-Storage, Instrumentierung, Broadcast und Signalaufklärung.
Die Xilinx UltraScale FPGAs bauen auf 20 nm Process-Technology auf und bieten ASIC-like Clocking für Skalierbarkeit, Leistung und niedrige dynamische Leistung. Die Virtex-Geräte verfügen über zwei Arten von Multi-Gigabit-Transceivern: 32 x 16 Gbit/s (GTH) und 16 x 32,75 Gbit/s (GTY). Die GTY Transceiver ermöglichen 400GbE, 100GbE und 25GbE. Die FPGAs unterstützt 1.800 DPS Slices. Die UltraScale FPGAs bieten vier integrierte Blocks für PCI Express mit Unterstützung für x8 Gen3 Endpoint und Root Port Designs. Integrierte Blöcke für 150 Gb/s Interlaken und 100 Gb/s Ethernet (100 G MAC/PCS) ermöglichen eine einfache und zuverlässige Unterstützung für Nx100G Switch- und Bridge-Anwendungen.
Xilinx UltraScale 3/4-Länge PCIe Board mit bis zu VU190, Quad QSFP und 256 GBytes DDR4
Xilinx Virtex UltraScale 125/160/190
Bis zu vier PCIe x8 Interfaces für Gen1, Gen2 oder Gen3
Vier QSFP28 Cages für 1x 400GbE, 4x 100GbE, 4x 40GbE, 16x 25GbE oder 16x 10GbE
Board Management Controller für intelligentes Platform Management
Timestamping wird unterstützt
Utility I/O: USB 2.0, Serial Expansion Interface
Speicheroptionen:
bis zu 256 GBytes DDR4 mit ECC
Bis zu 288 MBytes QDR-II+
Hochgeschwindigkeits-Networking und I/O
Das XUSP3R bietet verschiedene Interfaces für serielle Hochgeschwindigkeits-I/O sowie Debug Support. Auf der Vorderseite sind vier QSFP28 Cages mit jeweils 100GbE, 40GbE, vier 25GbE, oder vier 10GbE Kanälen, für insgesamt bis zu 400 Gbps Bandbreite. DIe vier QSFPs können auch als 400GbE kombiniert werden. Die QSFP-Kanäle sind über 32 Transceiver direkt mit dem UltraScale FPGA verbunden. Die QSFP+ Cages können optional für SFP+ angepasst werden.
Zwei Gen3-x8-PCIe-Schnittstellen sind über 16 SerDes-Lanes mit den FPGAs verbunden, sodass eine x8-PCIe-Verbindung (an FPGA A) in einem Standardsteckplatz oder zwei x8-Schnittstellen (eine an jedem FPGA) in einem zweigeteilten Steckplatz möglich sind. Ein optionaler serieller Expansionport bietet eine 16x GTH-Transceiver Portverbindung zur FPGA und kann verwendet werden, um seriellen Speicher, wie einen Hybrid Memory Cube (HMC) oder ein zusätzliches PCIe-Interface hinzuzufügen. Über den Erweiterungsstandort können auch zwei weitere x8-PCIe-Interfafeces mit dem FPGA über eine Kabelbaugruppe verbunden werden, die mit einer benachbarten Platine verbunden ist, die PCIe-Bifurkation unterstützt, wodurch insgesamt vier x8-PCIe-Schnittstellen ermöglicht werden.
Für den Debug- und Programmier-Support steht ein USB 2.0 Interface zur Verfügung. Desweiteren wird Timestamping unterstützt mit Möglichkeiten für einen 1 PPS und Referenztakteingang.
Speicher
Das XUSP3R verfügt über vier DIMM-Sites, die Standard-DDR4-DIMMs und proprietäre QDR-II + -RDIMMs unterstützen. Jede DIMM-Site unterstützt bis zu 64 GB DDR4 mit optionalem ECC oder bis zu 72 MBit QDRII + (2 Bänke x18). Zusätzlicher integrierter Speicher umfasst Flash mit Werkseinstellung und Unterstützung für mehrere FPGA-Images.
Board Management Controller
Das fortgeschrittene Monitoring-Subsystem dieses Boards bietet einen Board Management Controller (BMC), der Messaging Protocol Commands eines Intelligent Platform Management Interface (IPMI) akzeptiert.
Der BMC bietet Steuerung der Stromzufuhr und Resets, Überwachung der Board-Sensoren, FPGA Boot-Loader, Spannungs-Overrides, Konfiguration programmierbarer Taktgeber, Zugang zu I2C Bus-Komponenten, Field-Upgrades und IPMI Messaging.
Zugriff auf den BMC ist via PCIe oder USB möglich. BittWares BittWorks II Toolkit bietet außerdem Utilities und Libraries für die Kommunikation mit den BMC-Komponenten auf einem höheren, abstrakteren Level, wodurch Developer den Zustand des Boards aus der Ferne beurteilen können.
BittWorks II Toolkit
BittWare bietet mit den BittWorks II Software Tools vollständigen Software-Support für diese Karte. Das BittWorks II Toolkit dient als Hauptinterface zwischen dem BittWare Board und dem Hostsystem. Das Toolkit umfasst Treiber, Libraries, Utilities und Beispiele für Zugriff, Integration und Entwicklerapplicationen für das BittWare Board.
FPGA Development Kit
BittWares FPGA DevKit bietet FPGA Board Support IP und Integration für die Altera FPGA-basierten Boards von BittWare. Das FDK beinhaltet FPGA-Komponenten, die vorkonfigurierte, physische Interfaces, Infrastruktur und Beispiele enthalten, wodurch die Entwicklungszeit drastisch verkürzt wird und wodurch sie sich leicht in bereits existierende FPGA Development Environments integrieren lassen.
Funktionierende Beispielprojekte illustrieren für jedes Board wie Daten zwischen den verschiedenen Interfaces verschoben werden. Zu den unterstützten Interfaces gehören DDR4, DDR3, DDR2, QDR2/+, PCIe, 10GbE, LVDS, SerDes und Double Data Rate I/O. Alle Beispielprojekte sind auf der Entwicklerseite von BittWare erhältlich.
Hardwarebeschleunigerdiagramm: BittWare XUSP3R mit vier QSFP28-Käfigen für 1x 400 GbE, 4x 100 GbE, 4x 40 GbE, 16 x 25 GbE oder 16 x 10 GbE.
XUSP3R ist eine 3/4-Länge PCIe-Dual-Slot-Karte mit Standardhöhe und Xilinx Virtex UltraScale 95 oder Kintex UltraScale 95/115.BwMonitor ist Teil des BittWorks II Toolkit: Liefert Live-Board-Leistung und Temperaturanzeige der BittWare-Hardware.
