Здравствуйте,

Хочу поделиться результатами эксперимента проверки FMC132P c Kintex UltraScale KU115 в режиме максимальной мощности.
Достигнута длительная работа (больше часа) при стабильной температуре +78 градусов и потребляемой мощности модуля 105 Вт. ПЛИС потребляет меньше, скорее всего около 85 Вт.
Для проверки разработана прошивка ПЛИС. Вид трассировки - на скриншоте.
В ПЛИС реализованы 35 блоков, каждый из них имеет индивидуальное управление и включает в себя 102 DSP и 34 BRAM. Частота работы - 500 МГц. На вход DSP и BRAM поступает псевдослучайная последовательность, результаты работы каждых двух DSP и двух BRAM сравниваются. Это позволяет выявить одиночные ошибки.
Мощность 105 Вт достигнута при включении 22 блоков. Это 2244 DSP (из 5560) и 784 BRAM. При включении 24 блоков температура достигает +82 градусов и я останавливаю работу.
Все блоки объединены в одну цепочку управления и закреплены в своих областях. Цепочка управления включает 8 сигналов данных и опорный тактовый сигнал 100 МГц. Других сигналов управления нет. Это позволило достаточно экономно управлять всеми блоками. Если кому-нибуть нужны компоненты для реализации цепочки - сообщите, поделюсь.
В ПЛИС также размещены два контроллера DDR4 и контроллер PCI Express. Зелёным и жёлтым цветом выделены два блока из 35.
Первоначальные варианты прошивки разводились примерно за 10 часов, после некоторой оптимизации - за 2.5 часа.
В целом эксперимент показал правильность работы системы питания и системы охлаждения. Теперь можно задуматься об экономии энергии - как надо реализовывать алгоритмы что бы уложиться в 100 Вт.

Учитывая ёмкость современных ПЛИС и скорость современных АЦП и ЦАП, чистый Radix-2 сейчас вряд ли кому будет интересен.

Абсолютно верно. Есть возможность сделать Radix-4 и Radix-8. А также повысить точность и сделать 32-х битную плавающую точку, но не в формате IEEE.
Как только появиться необходимость - это будет сделано.



Скорее всего раньше закончиться резерв по мощности или по возможности охлаждения. Вот сейчас работает 40% DSP и это предел по возможности охлаждения. Если чуть-чуть улучшить радиатор, то будет предел по мощности. А возможность подведения большой мощности определяется в первую очередь размером корпуса и количеством контактов питания.

Уже сделано.. Только не FP и не pipelined..

Кстати, ходят упорные слухи, что новым массовым чипом будет XCVU9P. особенно в корпусе FSGD2104. Как Kintex-325T сейчас, который можно купить дешевле младших вариантов.
XCVU9P стоит у Amazon и в VCU1525. Возможно, интерес Амазона, Байду, а также массы разнородных майнеров сделает эту модель намного доступнее всей остальной линейки US+.

А можете назвать цену? Если не секрет, конечно..

На али по 120$ и даже меньше, и это поштучно.

UPD: Кстати о цене XCVU9P - розничная цена на плату DK-U1-VCU1525-A-G 4835$ на avnet, майнеры планируют сделать аналогичную серийную плату дешевле 4к$, интересно через сколько лет сама плис будет баксов по 400

Сообщение отредактировал efg - May 28 2018, 13:08

Бывают случаи, когда других просто не предлагают. Вот нам, например, необходимо использовать архитектуру на базе VPX. Применение - HVDC. Т.е. по функциональности всего ничего, а требования к надежности и наработке на отказ - почти космические.
Проектов не так много, так, что разрабатывать свою плату под свои нужды нет смысла, вот и используем готовые модули. И что есть из ПЛИС на рынке? Ну вот это, например. У других производителей то же самое - выбор только из крупных ПЛИСняков.

ПС кстати, так как VPX позволяет рассеивать дофига мощности и указанный выше модуль может рассеивать до 75Вт, тоже интересно когда нибудь забить его до отказа и посмотреть, насколько хорошо товарищи развели плату. Интересно, может у них уже есть соответствующие прошивки?

Дмитрий, переход на другие алгоритмы преобразования позволит раза в 2 снизить мощность, не только за счет уменьшения DSP, но и меньших внутрикристальных пересылок, коммутаций, обращений к памяти. Не согласен с подводимой мощностью. У вас питание подводится с одной стороны, что по результатам симуляции чаще приводит к неравномерному распределению токов по выводам, а фактически это эквивалентно меньшему корпусу. Эффективность танталовых конденсаторов при больших пульсациях тока близка к 0, пусть даже мультианодных. И все работает, как видим. Статическое потребление неиспользуемых DSP тоже не маленькое.
Для задач FFT стоимость FMC132P избыточна раз в 10.

А в плавучке потребление зависит от уровня сигнала?

Хочу напомнить, что вопрос с FFT возник как пример задачи которая может загрузить эту ПЛИС. Если Вы считаете что для БПФ не нужна такая ПЛИС я могу с этим согласиться. Мне в общем то всё равно.
В данный момент я разработчик аппаратуры. Эта плата результат большой и сложной работы нашей компании. Этим тестом я показал что плата может работать с потребляемой мощностью 100 Вт. Как там распределиться эта мощность по DSP, BRAM, интерфейсам - это отдельная и сложная задача. Ресурсы всегда ограничены. Всегда что-то заканчивается, DSP блоки, память, пропускная способность интерфейсов, деньги, время, терпение заказчика, терпение разработчика. Это дорогая плата с большой ПЛИС и большим потреблением. Она даёт большие возможности по реализации Ваших алгоритмов. Если алгоритмы требуют таких ресурсов - берите эту плату, если не требуют - можно использовать что то попроще.

Плата интересная, на неё ещё можно установить HMC - Hybrid Memory Cube. И объединить несколько плат через HMC. Мы этого ещё не делали, но это тоже открывает дополнительные возможности по обработке данных.

из платы на KU115 можно выжать 150-200 Вт на разъёме питания. 150 Вт можно наверняка. на 200 можно пойти, если вообще всё в ней включить на частотах 500-600.

и данные ближе к случайным нужны.

В корпусе 2104 около 100 линий питания. На каждый вывод 1А. Напряжение 0.95 В. Так что безопасно можно подвести 100 Вт - далее возможно разрушение контактов.
Так что разогнать можно, вот только сгорит.

А есть такие данные, что именно сгорит? Я думаю, мало кто пробовал, ибо просто плат таких нет или почти нет.

Сомнительно, что именно ток через каждый вывод питания ограничивает безопасно подводимую мощность.

По крайней мере у Xilinx'а есть XAPP1301, в которой рассмотрен один и тот же проект, разведенный в двух различных корпусах D2104 и B2104.
И в обоих случаях на ПЛИС выделяется 150 Ватт мощности:

Уже третья страница, а о чём тема... Ежели надо, банально заморозить азотом, в чём достижение-то, у кого малиновый галстук дороже, что ли.