一種圖形壓縮加速卡硬件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及圖形處理加速設(shè)備領(lǐng)域，具體地說是一種圖形壓縮加速卡硬件。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著云計(jì)算的興起，越來越多的圖形處理加速形式出現(xiàn)并投入世紀(jì)應(yīng)用中，相比傳統(tǒng)的通過標(biāo)準(zhǔn)的GPU卡來實(shí)現(xiàn)圖形壓縮處理加速的方法，利用FPGA芯片來定制化開發(fā)的加速卡具有更好的功耗和性能比，也具有更高的性價(jià)比，在整個(gè)生命周期中能夠大大降低用戶的總體擁有成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的就是要解決上述問題，適時(shí)的提出一種基于Xilinx FPGA芯片進(jìn)行開發(fā)的圖形加速卡硬件。采用標(biāo)準(zhǔn)半長(zhǎng)半寬PCIE外插卡設(shè)計(jì)，可搭配任意服務(wù)器機(jī)型進(jìn)行使用，板載雙通道18顆8bit DDR3 DRAM顆粒，支持ECC功能；獨(dú)立12V供電接口，可支持線下調(diào)試，并可與PCIExS標(biāo)準(zhǔn)接口的供電管腳聯(lián)合使用進(jìn)而支持更高的板卡功耗；硬件Strap pin預(yù)留可支持硬件版本識(shí)別。
[0004]本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:
[0005]本發(fā)明基于標(biāo)準(zhǔn)半長(zhǎng)半高PCIE外插卡進(jìn)行設(shè)計(jì)，系統(tǒng)接口為PCIExS金手指標(biāo)準(zhǔn)接口。
[0006]為實(shí)現(xiàn)線下調(diào)試，并支持更高的板卡功耗，除金手指系統(tǒng)接口電源管腳外，板載“12V PWR CONN.”獨(dú)立供電連接器，可從外部引入獨(dú)立12V電源。
[0007]FPGA芯片用于承擔(dān)圖形壓縮處理任務(wù)，實(shí)現(xiàn)圖形壓縮加速，是該設(shè)計(jì)的核心元件。本發(fā)明選用Xilinx Virtex系列FPGA芯片，具體型號(hào)為XC7VX550，該芯片支持PCIE3.0x8系統(tǒng)總線連接到“PCIE Golden finger”金手指接口。
[0008]FPGA芯片輸出2通道DDR3總線“DDR3 CH0/1”，每個(gè)通道連接9顆8bit位寬的DRAM內(nèi)存顆粒，其中8顆構(gòu)成64bit內(nèi)存總線，1顆實(shí)現(xiàn)內(nèi)存ECC功能。
[0009]輸出一組JTAG到板載“JATA Debug CONN.”調(diào)試接口；輸出一組GP1s信號(hào)到“CONN.For test”板載低速連接器，用于功能測(cè)試；輸出一組“Voltage monitor”信號(hào)至lj“0n_board Voltages”板上電壓傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓狀態(tài)的監(jiān)控；輸出一組“Thermalmonitor”信號(hào)到板載的“Thermal sensor”溫度傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的監(jiān)控。
[0010]輸出一組Serial串口信號(hào)到串口轉(zhuǎn)USB芯片F(xiàn)T232L芯片，經(jīng)其轉(zhuǎn)換為USB信號(hào)，并接入到面板的Min1-USB接口，用于調(diào)試。
[0011]預(yù)留硬件版本區(qū)分電路“Hff Rev distinguish circuit”，并與FPGA通過定義為“Rev detect”的GP10信號(hào)互連，以實(shí)現(xiàn)硬件版本識(shí)別。
[0012]輸出一組RST信號(hào)到面板“ RST BTN”按鈕，可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)復(fù)位板卡；輸出一組“working status”信號(hào)驅(qū)動(dòng)面板綠色LED燈，用來指示工作狀態(tài)；一組“failure alert”信號(hào)驅(qū)動(dòng)面板黃色LED燈，用來故障示警。
[0013]板載“PWRregulat1n circuit” 實(shí)現(xiàn)將 “ 12V PWR CONN.” 獨(dú)立供電連接器和“PCIE golden finger”金手指引入的電源進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并輸出一組“PWR status”信號(hào)驅(qū)動(dòng)面板的藍(lán)色LED燈，用來指示電源狀態(tài)。
[0014]板載50MHz和100MHz晶振，輸出時(shí)鐘到FPGA芯片，提供獨(dú)立時(shí)鐘通道。
[0015]板載Flash芯片，用于燒錄FPGA芯片執(zhí)行的程序，并通過SPI信號(hào)與FPGA芯片互連。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果
[0017]本實(shí)用新型采用標(biāo)準(zhǔn)半長(zhǎng)半寬PCIE外插卡設(shè)計(jì)，可搭配任意服務(wù)器機(jī)型進(jìn)行使用，板載雙通道18顆8bit DDR3 DRAM顆粒，支持ECC功能；獨(dú)立12V供電接口，可支持線下調(diào)試，并可與PCIExS標(biāo)準(zhǔn)接口的供電管腳聯(lián)合使用進(jìn)而支持更高的板卡功耗；硬件Strappin預(yù)留可支持硬件版本識(shí)別。該實(shí)用新型非常適用于云服務(wù)器融合架構(gòu)中的圖形壓縮加速應(yīng)用。
【附圖說明】
[0018]附圖1是本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)邏輯框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作以下詳細(xì)說明。
[0020](1)標(biāo)準(zhǔn)PCIExS金手指:本實(shí)用新型基于標(biāo)準(zhǔn)半長(zhǎng)半高PCIE外插卡進(jìn)行設(shè)計(jì)，系統(tǒng)接口為PCIEx8金手指標(biāo)準(zhǔn)接口。PCIEx8數(shù)據(jù)信號(hào)、時(shí)鐘、電源及其它控制信號(hào)通過金手指自系統(tǒng)板連接到FPGA加速卡。
[0021](2)板載12V PWR連接器:為實(shí)現(xiàn)線下調(diào)試，并支持更高的板卡功耗，除金手指系統(tǒng)接口電源管腳外，板載“12V PWR C0NN.”獨(dú)立供電連接器，可從外部引入獨(dú)立12V電源。
[0022](3)板載DRAM內(nèi)存顆粒:選用Micron的MT41K256M8DA，F(xiàn)PGA芯片輸出2通道DDR3總線“DDR3 CH0/1”，每個(gè)通道連接9顆8bit位寬的DRAM內(nèi)存顆粒，其中8顆構(gòu)成64bit內(nèi)存總線，1顆實(shí)現(xiàn)內(nèi)存ECC功能。
[0023](4)串口轉(zhuǎn)USB芯片:選用FT232RL，F(xiàn)PGA芯片輸出一組Serial串口信號(hào)經(jīng)其轉(zhuǎn)換為USB信號(hào)，并接入到面板的Min1-USB接口，用于調(diào)試。
[0024](5)Flash芯片:選用Micron的PC28F512G18FF，用于燒錄FPGA芯片執(zhí)行的程序，并通過SPI信號(hào)與FPGA芯片互連。
[0025](6) FPGA 芯片:選用 Xilinx Virtex-7 系列芯片 XC7VX550T，輸出 1 組 PCIEx8 信號(hào)到金手指，輸出2個(gè)DDR3通道到板載DRAM顆粒，輸出JTAG和GP1s到調(diào)試接口，輸出電源偵測(cè)和溫度偵測(cè)信號(hào)到板載傳感器，輸出重置信號(hào)、工作狀態(tài)指示信號(hào)、故障指示信號(hào)到面板，輸出硬件版本偵測(cè)信號(hào)到硬件版本區(qū)分線路，輸出SPI到板載Flash芯片，輸入50MHz/100MHz時(shí)鐘與板載晶振互連。
[0026](7)電源轉(zhuǎn)換電路(PWR Regulat1n Circuit):實(shí)現(xiàn)將 “12V PWR CONN.” 獨(dú)立供電連接器和“PCIE golden finger”金手指引入的電源進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并輸出一組“PWR status”信號(hào)驅(qū)動(dòng)面板的藍(lán)色LED燈，用來指示電源狀態(tài)。
[0027]除說明書所述的技術(shù)特征外，均為本專業(yè)人員的已知技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種圖形壓縮加速卡硬件，其特征在于，包括Xilinx Virtex系列的FPGA芯片，F(xiàn)PGA芯片輸出2通道DDR3總線，每個(gè)通道連接9顆8bit位寬的DRAM內(nèi)存顆粒，輸出一組JTAG到板載JATA Debug CONN.調(diào)試接口 ；輸出一組GP1s信號(hào)到CONN.For test板載低速連接器；輸出一組Voltage monitor信號(hào)到On-board Voltages板上電壓傳感器；輸出一組Thermal monitor信號(hào)到板載的Thermal sensor溫度傳感器 輸出一組Serial串口信號(hào)到串口轉(zhuǎn)USB芯片F(xiàn)T232L芯片，經(jīng)其轉(zhuǎn)換為USB信號(hào)，并接入到面板的Min1-USB接口 ； 輸出一組RST信號(hào)到面板“RST BTN”按鈕；輸出一組working status信號(hào)驅(qū)動(dòng)面板綠色LED燈，用來指示工作狀態(tài)；一組“failure alert”信號(hào)驅(qū)動(dòng)面板黃色LED燈，用來故障示警； 板載PWR regulat1n circuit實(shí)現(xiàn)將“ 12V PWR CONN.”獨(dú)立供電連接器和“PCIEgolden finger”金手指引入的電源進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并輸出一組PWR status信號(hào)驅(qū)動(dòng)面板的藍(lán)色LED燈，用來指示電源狀態(tài)； 板載50MHz和100MHz晶振，輸出時(shí)鐘到FPGA芯片，提供獨(dú)立時(shí)鐘通道； 板載Flash芯片，用于燒錄FPGA芯片執(zhí)行的程序，并通過SPI信號(hào)與FPGA芯片互連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形壓縮加速卡硬件，其特征在于，F(xiàn)PGA芯片選用XilinxVirtex-7 系列芯片 XC7VX550T。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形壓縮加速卡硬件，其特征在于，內(nèi)存顆粒采用Micron的MT41K256M8DA。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形壓縮加速卡硬件，其特征在于Flash芯片選用Micron的PC28F512G18FF。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種圖形壓縮加速卡硬件，涉及圖形處理加速設(shè)備領(lǐng)域，其結(jié)構(gòu)采用標(biāo)準(zhǔn)半長(zhǎng)半寬PCIE外插卡設(shè)計(jì)，板載雙通道18顆8bit？DDR3？DRAM顆粒，支持ECC功能；獨(dú)立12V供電接口，可支持線下調(diào)試，并可與PCIEx8標(biāo)準(zhǔn)接口的供電管腳聯(lián)合使用進(jìn)而支持更高的板卡功耗；硬件Strap？pin預(yù)留可支持硬件版本識(shí)別。本實(shí)用新型非常適用于云服務(wù)器融合架構(gòu)中的圖形壓縮加速應(yīng)用。
【IPC分類】G06F13/40, G06F11/32
【公開號(hào)】CN204990277
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520596456
【發(fā)明人】張斌
【申請(qǐng)人】浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年8月10日