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背景介绍硬件方案主要参数国产平台适配逻辑架构设计DMA实现方案设计驱动设计系统与应用软件驱动相关文章技术交流背景介绍
当前全国产服务器在性能上与国外先进平台相比还有较大差距,在部署大量计算应用时会出现性能瓶颈。构建全国产服务器+全国产FPGA的异构计算平台,可卸载大量的并行计算任务到FPGA,降低功耗,增加整体性能。如网络加密/压缩解压/图像格式转换等应用。
硬件方案
国产FPGA加速器硬件方案如下图所示:
硬件参数如下:
FPGA芯片:紫光同创Logos2系列芯片
板卡尺寸:半高半长
板载存储: 两路独立DDR3 SDRAM
MCU芯片:兆易GD32F103RC
配置FLASH:256Mbit SPI FLASH
SFP 光模块: 1.25Gb SFP Connector
时钟模块:晶振、PLL芯片
电源模块:板载PCIe连接器12V供电
板载信息:EEPROM
传感器:温度/电源/功耗等sensor
主要参数
国产平台适配
本加速器完成了飞腾、海光、龙芯三种cpu平台的适配,其中飞腾是arm架构,海光是x86架构、龙芯是MIPS架构,除了cpu,我们也分别测试了中标麒麟银河麒麟以及统信uos三种国产linux系统,根据结果看,系统对性能影响不大,内核版本会影响驱动编译,但是不会影响最终性能。
逻辑架构设计
目前国产FPGA厂商提供的IP有限,只有ram、fifo、pll等基本IP或者pcie、ddr等硬核IP,如果要将加速器使用起来,需要自主开发相应的RTL以及驱动。如下图所示,在FPGA逻辑架构设计中,采用标准AXI4总线互联,方便模块化开发,DMA Bridge为自主开发设计模块,采用的是链式结构,支持128组描述符,支持接收报文乱序,MaxPayload兼容512B/256B/128B,支持32路MSI中断,支持DMA同时读写。
DMA实现方案设计
驱动设计
针对自主开发的逻辑,需要开发相对应的底层驱动。
系统与应用
基于全国产FPGA加速器可以开发国密、压缩解压、图像处理、网络处理等应用。
软件驱动
本加速器对应的链式DMA驱动以及软件栈分析见基于同创logos2 FPGA PCIe软件栈设计
> /whlzywy/article/details/125885928
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技术交流
近两年国产FPGA发展迅速,在部分领域已有不错市场份额,相信未来会有一席之地,欢迎技术交流!