| 1 板卡概述1.1 板卡简介 B-PXIE-SFPP是一款基于PCI Express总线的高性能FPGA计算加速卡。作为基于服务器的PCI Express数据采集、处理、存储设备，该板卡可以实现2通道万兆光纤网络数据的高速采集、实时处理、实时记录和宽带回放，强大的FPGA处理性能，可以实现百万门级的硬件加速，方便用户进行复杂的逻辑处理与算法运算。 该板卡采用了Altera的Stratix IV GX系列FPGA处理器，并支持行业标准的外围设备、连接器以及丰富的接口，该系列的FPGA处理器，具有低抖动、兼容性、平衡性的高速串行收发器，能够在SATA、HSMC或万兆光口上以最高8.5Gbps的速率运行。 该板卡为标准PCI Express全高卡，适合于主流的服务器或工作站。该板卡能够提供超高速数据传输速率和强大的计算处理能力，可满足大型服务器和磁盘阵列之间的高速数据交换，在大数据中心及复杂的IT环境下，可支持更高的虚拟化密度和优化服务器使用率，特别适合于计算密集型应用、军用或民用高带宽数据传输、服务器大数据处理、高速信号处理算法等特殊应用场景，也可在图形图像采集分析、雷达信号处理、电信网络、通信基站等场景发挥其强大的功能。 板卡具有独特的动态电源管理技术，能够提供功耗和虚拟最优化的存储网络连接，简化数据中心的环境，方便客户使用。 1.2 功能框图
图1-1 板卡功能框图 1.3 硬件指标q 标准PCI Express全高卡，符合PCIe规范； q 板载1片Altera Stratix IV系列高性能FPGA处理器； q 板载2组64位 4GB DDR2 SDRAM（SODIMM）内存； q 板载1片256Mbits BPI Flash； q 板载18Mb SSRAM静态缓存单元； q 板载1KB EEPROM用于少量数据存储； q 板载1片SD CARD； q 具有8路SATA 3.0接口； q 具有2个SMB高速串行扩展接口； q 具有2个HSMC高速连接器，用于子卡的扩展； q 具有4个按钮、4个拨码开关、4个LED灯、8位DIP开关； q 具有2路千兆以太网口； q 具有2个独立的七段数码显示管； q 具有2路SFP光纤接口； q 具有1个USB主/从控制器接口； q 板载高精度有源晶振。 1.4 功能特性q FPGA处理器性能： Ø FPGA处理器型号：EP4SGX530NF45I3N； Ø 逻辑资源：共有212480个ALMs，共有531K个LEs，共有424960个寄存器； Ø 存储器资源：共有20736Kbit嵌入式存储器资源，共有6640Kbit MLAB存储器资源； Ø 乘法器资源：共有1024个18x18bits乘法器资源； Ø 时钟资源：共有88个Regional时钟网络，112个Periphery时钟网络，12个PLL； Ø IO资源：共有1932个PIN； Ø 高速串行收发器：共有48个高速串行收发器：其中32个支持8.5Gbps，16个支持6.5Gbps； Ø PCIE核：共有4个PCIE硬核资源； q 存储性能： Ø 动态存储：支持2组SO-DIMM DDR2 SDRAM； 最高可工作在400MHz时钟频率，最大理论带宽可达102Gbps，高达8GByte吞吐能力； Ø Flash存储器：支持256Mb BPI Flash，16位数据总线； Ø 静态存储性能：支持18Mb ZBT SSRAM； Ø IIC EEPROM：支持1KByte EEPROM; Ø SD卡：支持SPI以及SD 1-bit两种SD Card读取模式； q 时钟性能： Ø 3个可编程PLL； Ø HSMA与HSMB均具有收发器时钟源； Ø SATA接口150MHz时钟源； Ø 1路FPGA LVDS时钟源； Ø 1路50MHz时钟源； Ø 1路100MHz LVDS时钟源； q 接口性能： Ø 千兆以太网口：支持2路千兆以太网口，采用外部PHY模式，FPGA内嵌EMAC； Ø 光纤接口：支持2路SFP+光纤接口，最高支持8.5Gbps线速率； Ø HSMC接口：支持2组HSMC扩展接口，每组分别具有x8 8.5Gbps的高速串行接口，和x82个普通IO接口； Ø SATA接口：支持8路SATA3.0接口，支持6.0Gbps线速率，可以做为主设备或从设备； Ø USB接口：支持1个USB主/从控制器； 完全符合通用串行总线规范2.0修订版标准； 支持高速数据传输、全速与低速数据传输； 支持USB主设备或者从设备； 支持3种USB接口； 支持PIO和DMA方式； Ø 多媒体接口：支持1个HDMI显示输出接口； 最高支持1920x1080分辨率； 支持热插拔； Ø PCIe主机接口：支持x8 PCIe gen2，线速率达到5Gbps； Ø SMA接口： 2个SMA连接器用于收发器的外部时钟输入； 4个SMA用于LVDS的时钟输入； 2个SMA用于时钟输出； 1个SMA用于外部时钟输入； 2个SMB用于高速串行收发器的扩展； 1.5 接口特征q 标准x8 PCIe机械接口，支持x8与x16槽位。 q 前面板具有2路千兆以太网口。 q 前面板具有2路SFP LC光纤接口。 1.6 软件支持q FPGA的软件支持包含： Ø 完整的DDR2控制程序； Ø FPGA的PCIe链路控制程序； Ø FPGA的光纤接口程序； Ø FPGA的千兆以太网口测试程序； Ø FPGA的SATA3.0主控测试程序； Ø FPGA的高速HSMC互联测试程序； Ø USB接口程序； Ø SD CARD读写测试程序； Ø BPI Flash读写测试程序； Ø EEPROM读写测试程序； Ø SRAM读写测试程序； q 演示DEMO程序： Ø PCIE链路演示DEMO； Ø HSMC子卡互联DEMO； Ø SATA存储DEMO； 1.7 应用场景q 服务器硬件加速； | 
