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AlphaData DataCenterProducts

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AlphaData DataCenterProducts


はじめに


「AlphaData DataCenterProducts」(以下「本ドキュメント」)は、
AlphaData 社製 FPGA ボードのうち、DataCenterProducts に分類される製品
についての情報を記しています。

対象について


下記製品について導入を検討されている方を対象としております。

対応製品


  • ADM-PCIE-7V3:Virtex 7 搭載、SFP+ 対応
  • ADM-PCIE-KU3:Kintex Ultrascale 搭載、QSFP 対応
  • ADM-PCIE-8V3:Kintex Ultrascale 搭載、SFP+ 対応
  • ADM-PCIE-8V3:Virtex Ultrascale 搭載、QSFP28 対応
  • ADM-PCIE-9V3:Virtex Ultrascale Plus 搭載、QSFP28 対応

よくある質問と答え


各製品の違いは?


+------------------+------------------+------------------+------------------+------------------+------------------+
| 製品名 | ADM-PCIE-9V3 | ADM-PCIE-8V3 | ADM-PCIE-8K5 | ADM-PCIE-KU3 | ADM-PCIE-7V3 |
+==================+==================+==================+==================+==================+==================+
| FPGA | Virtex | Virtex | Kintex | Kintex | Virtex 7 |
| | Ultrascale Plus | Ultrascale | Ultrascale | Ultrascale | XC7VX690T-2 |
| | XCVU3P-2 | XCVU095-2 | XCKU115-2 | XCKU060 | |
+------------------+------------------+------------------+------------------+------------------+------------------+
| PCIe | Gen3 x16 / Gen4 | Dual Gen3 x8 | Gen3 x8 | Dual Gen3 x8 | Gen3 x8 |
| | x8 | | | | |
+------------------+------------------+------------------+------------------+------------------+------------------+
| メモリ | DDR4 SDRAM 2x | DDR4 SDRAM 2x | DDR4 SDRAM 2x | DDR3 SDRAM 2x | DDR3 SDRAM 2x |
| | 8GB | 8GB | 8GB | 8GB DIMM | 8GB DIMM |
+------------------+------------------+------------------+------------------+------------------+------------------+
| 高速シリアルイン | QSFP28 (28Gbps 4 | QSFP28 (28Gbps 4 | SFP+ (16Gbps 1レ | 2x QSFP (10Gbps | SFP+ (10Gbps 1レ |
| タフェース | レーン 2ポート) | レーン 2ポート) | ーン 2ポート) | 4レーン 2ポート) | ーン 2ポート) |
+------------------+------------------+------------------+------------------+------------------+------------------+
| オプションインタ | 1x Ultraport | 2x Firefly | 2x Firefly | 2x SATA コネクタ | 2x SATA コネクタ |
| フェース | SlimSAS (25Gbps | (28Gbps 4レーン | (16Gbps 4レーン | (6Gbps 1レーン 2 | (6Gbps 1レーン 2 |
| | 8レーン 1ポート) | 2ポート) | 2ポート) | ポート) | ポート) |
+------------------+------------------+------------------+------------------+------------------+------------------+
| リファレンスデザ | RD-9V3(仮) | RD-8V3 | RD-8K5 | RD-KU3 | RD-7V3 |
| イン | | | | | |
+------------------+------------------+------------------+------------------+------------------+------------------+
| CAPI対応リファレ | 対応予定 | RD-CAPI-8V3 | RD-CAPI-8K5 | RD-CAPI-KU3 | RD-CAPI-7V3 |
| ンスデザイン | | | | | |
+------------------+------------------+------------------+------------------+------------------+------------------+
| SDAccel 対応 | 対応予定 | 対応予定 | 対応 | 対応 | 対応 |
+------------------+------------------+------------------+------------------+------------------+------------------+

ボードの他にどのようなものを用意する必要がありますか?

どのような開発を行うかによって、ボードの他に購入するものが異なります。

SDAccel で開発したい

Xilinx 社の SDAccel をご用意、ご購入ください。その際、ボードが対応済み
かどうか、あらかじめお問い合わせください。

デバイスドライバやサンプルコード等は全て SDAccel に含まれているものや
GitHub で公開されているものをご利用ください。

Power サーバー向けに開発したい

以下のようなものをご用意、ご購入ください。

Power サーバー

ボードを組み込むターゲットシステムです。ボードに合わせた PCIe スロ
ット(x8 又は x16)が必要です。

x86 PC

Xilinx 社の Vivado の実行環境として必要です。Vivado は x86 システム
上の Windows 又は Linux 向けとなっているためです。

Xilinx 社 Vivado

FPGA 開発環境です。WebPACK 、Lab Edition 以外でしたらどのエディショ
ンでも問題ありません。Xilinx 社の代理店か弊社にご相談ください。

RD-CAPI-***

リファレンスデザインです(*** にはボードの型番の末尾3文字が入ります)。
FPGA とソフトウェアのサンプルコードや IP コアが含まれています。AlphaData 社よりリリースされており、弊社で販売しております。

Platform Cable USB II 又は SmartLynq データケーブル

デバッグ用の JTAG ケーブルです。必須ではありませんが、デバッグ時に役立ちますので購入をお勧めします。Xilinx 社の代理店か弊社にご相談ください。
ADM-PCIE-8V3、ADM-PCIE-8K5 と ADM-PCIE-9V3 以降はボードにこの機能が含まれています。

x86 PC 向けに開発したい

以下のようなものをご用意、ご購入ください。

x86 PC

Xilinx 社の Vivado の実行環境として必要です。OS は Windows 又は
Linux が必要です。ADM-PCIE シリーズのボードを組み込む PC と兼用して
も問題ありません。

Xilinx 社 Vivado

FPGA 開発環境です。WebPACK 、Lab Edition 以外でしたらどのエディショ
ンでも問題ありません。Xilinx 社の代理店か弊社にご相談ください。

RD-***

リファレンスデザインです(*** にはボードの型番の末尾3文字が入ります)。
FPGA とソフトウェアのサンプルコードや IP コアが含まれています。AlphaData 社よりリリースされており、弊社で販売しております。

Platform Cable USB II 又は SmartLynq データケーブル

デバッグ用の JTAG ケーブルです。必須ではありませんが、デバッグ時に役立ちますので購入をお勧めします。Xilinx 社の代理店か弊社にご相談ください。
ADM-PCIE-8V3、ADM-PCIE-8K5 と ADM-PCIE-9V3 以降はボードにこの機能が含まれています。

リファレンスデザイン RD-*** はどのようなものが含まれていますか?

  • PCIe IP コア
  • Windows 又は Linux 向けのデバイスドライバ
  • FPGA サンプルコード(VHDL で書かれております。)
    • ホストからのレジスタアクセス
    • ホストとの間の DMA アクセス
    • FPGA と DIMM の間のアクセス
  • 上記レジスタアクセス、DMA アクセスのための、PC 側のソフトウェアとソースコード(こちらはC言語で書かれています。)
  • ソフトウェア向けの API ライブラリ
以上が含まれております。

リファレンスデザインが無い状態ですと、FPGA、ソフトウェアいずれも、ソー
スコードやドライバなどは何も添付されない状態となります。

API はどのようなものが用意されていますか?

  • ボード情報の取得
  • I/O アクセス(レジスタ読み書き)
  • DMA のセットアップや実行
  • 割り込みの設定、応答
  • オンボードのクロックジェネレータの設定
といった機能を提供しております。

CAPI(OpenCAPI) とはなんですか?

IBM 社の開発した、アクセラレータを接続するためのインタフェース規格です


POWER プロセッサシステムで使用する際にお選びください。

Intel 、AMD 、VIA 等、その他のプロセッサシステム向けは、2018年4月現在
、まだリリースされていません。

Xilinx System Generator、Math Works HDL Coder には対応していますか?

現在のところ対応したサンプルコードは用意されておりませんので、お客様で
の対応が必要となっております。

Xilinx Vivado HLS に対応していますか?

現在のところ対応したサンプルコードは用意されておりませんので、お客様で
の対応が必要となっております。

開発ツールのバージョンは?

リファレンスデザインが更新されると必要とされるツールも新しいものとなり
ます。

FPGA については、できるだけ最新の Vivado の、HL Design Edition 以上を
ご用意ください。WebPACK Edition には対応しておりません。

Windows 向けのソフトウェアについては、2015年11月現在、Microsoft
VisualStudio 2012 又は 2013 を使用しております。

Linux 向けでは gcc を使用します。

デバイスの規模やスピードグレードは変更できますか?

数十枚以上ご購入される場合は対応できる可能性があります。ご相談ください


ADM-XRC Gen 3 SDK は使えませんか?

ADM-XRC Gen 3 SDKは組み込み用ボード専用となっており、このページにある
ADM-PCIE シリーズには使用できません。

ADM-XRC SDKも同様です。

機械的な情報

大きさは?

ADM-PCIE-7V3、KU3、8K5、8V3、9V3 は、所謂 HHHL (Half Hight Half Length
、ロープロファイルで奥行きも短い) の PCI Express カードとなっておりま
す。

ブラケット(シャーシに取り付ける部分で、SFP 等の空いている部分)は標準
の高さ、ロープロファイル向けの両方が付属しており、いずれのシャーシでも
取り付けが可能です。

ADM-PCIE-7V3、ADM-PCIE-KU3
標準では2スロット幅が必要となりますのでご注意ください。冷却ファンがつ
いており、それが隣のカードと干渉するような高さとなっております(冷却フ
ァンをつけないオプションがあるカードもあります。お問い合わせください)


ADM-PCIE-8V3、ADM-PCIE-8K5、ADM-PCIE-9V3
冷却ファン付きでも1スロット幅が標準になりました。

SFP、QSFP、SATA 等通信関連

SFP、QSFP 等の通信モジュールは付属しますか?

標準では付属しておりません。お客様で利用されるプロトコルや通信距離など
にあわせてご用意ください。

ADM-PCIE-8K5、8V3、9V3 では、モジュール付きも販売しております。

SFP、QSFP 等のモジュール○△□(製品名)で動作確認がされていますか?

使用されるモジュール、ケーブルが決まっている場合はお問い合わせください


10GBase、40GBase、100GBase 等の Ethernet NIC として利用できますか?

標準ではプロトコルは用意されておりませんので、お客様にて別途ご用意いた
だき、組み込んでいただく必要があります。

PCI Express 関連

PCI Express の IP コアは付属しますか?

リファレンスデザインに含まれております。

PCI Express の IP コアやデバイスドライバは、Xilinx から提供されているものですか?

PCI Express の IP コアは、Xilinx のデバイスに組み込まれているハードマ
クロをベースにしております。

ADM-PCIE-7V3、KU3、8K5、8V3 では、ハードマクロに AlphaData 社にて AXI4
インタフェースや DMA エンジンを組み合わせたものとなっておりますので、
他社製とは異なります。

デバイスドライバもそれに合わせて AlphaData にてつくられたものです。

ADM-PCIE-9V3 では、ハードマクロに XDMA を組み合わせております。

デバイスドライバは引き続き AlphaData にて作られております。

PCI Express の通信速度はどうなっていますか?

リファレンスデザインでは、ADM-PCIE-7V3、ADM-PCIE-KU3、ADM-PCIE-8V3 い
ずれも Gen3 x8 となっております。

ADM-PCIE-9V3 は Gen3 x16 又は Gen4 x8 となっております。

SDAccel でも、基本的には同様になっております。

ADM-PCIE-KU3 と ADM-PCIE-8V3 については下記もご覧ください。

Host I/F の「PCI Express (R) Gen3 x8 (also supports 2nd x8 PCIE hard macro or soft x16 cores)」「Dual Gen3 x8」はどういう意味ですか?

Xilinx 社の Virtex、Kintex Ultrascale、Virtex Ultrascale では、組み込
みの PCI Express エンドポイントが x8 レーンまでしか対応していないため
、リファレンスデザインも PCI Express 通信は x8 レーンまでとなっており
ます。

bifurcation に対応したマザーボードを使用し、PCI Express エンドポイント
を2つ組み込んでいただくことで、x8 レーン2系統の通信にも対応しており
ます。

別途 x16 に対応した PCI Express IP コアをご購入いただくなどして組み込
んでいただければ、x16 レーン通信にも対応が可能です。

SDRAM 関連

DIMM のメモリモジュールは付属しますか?

DIMM 対応製品では付属しております。

SDRAM アクセスの IP コアは付属しますか?

Xilinx の Memory Interface Generator で生成していただきます。

コンフィグレーション関連

FPGA のコンフィグレーション用 Flash ROM へのアクセスはどのようになっていますか?

以下の2つの方法が用意されています。

AlphaData 社のソフトウェア、ドライバ、PCI Express を通じての書き込み

ツールはリファレンスデザインに含まれており、Windows、Linux 共対応し
ております。

JTAG 経由の書き込み

リファレンスデザインに .mcs ファイルを作るためのスクリプトファイル
が含まれておりますので、こちらを利用します。

OS の再起動無しに FPGA の内容を書き換えられますか?

対応したハードウェアやソフトウェアは用意されておりませんので、お客様に
て、Partial Reconfiguration への対応を行っていただく必要があります。

リファレンスデザインの API には、FPGA のリコンフィグレーションを行う関
数が用意されておりますが、このシリーズの製品ではサポートされておりませ
ん。

Tandem Configuration は使われていますか?

このシリーズでは Tandem Configuration は使われておりません。これまでの
ところ、使わなかったことによる不具合は報告されておりません。

ヒント: ハードウェアとしては Tandem Configuration でも使えるようにな
っており ますが、AlphaData 社としてはサポートしておりません。
AlphaData 社の PCI Express IP コアもこれをサポートするようには作られ
ていないため、 別途 IP コアを用意していただく必要があります。これに
あわせ、デバイス ドライバも別に用意する必要があるため、AlphaData の
リファレンスデザイ ンは全て利用できなくなります。

購入等

リファレンスデザインのライセンス形態はどうなっていますか?

プロジェクトライセンスとなっており、同一プロジェクト内であれば、ボード
を何枚購入しても必要なライセンス数は1本となります。

ただし複数の種類のボードを購入される場合は、それぞれのボードの種類に対
応したリファレンスデザインをご購入ください。

リファレンスデザインはどのような形で納入されますか?

AlphaData 社のサポートサイトよりダウンロードしていただく形となります。

サポートサイトへアクセスする ID、パスワードは、AlphaData 社より直接お
客様にメールで届きます。メールアドレスは購入時にお教えいただきます。英
語のメールですので、spam としないようご注意ください。

日本語での対応が必要な場合は、発注時にお知らせください。

アカデミックプライスはありますか?

ご相談ください。

あらかじめXilinx University Program (XUP)もご確認ください。

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