원자 규칙의 아크빌 DPDK IP 코어
Atomic Rules의 PCIe Gen4 데이터 무버 IP. BittWare의 PCIe Gen4 카드를 사용하여 최대 220Gb/s를 달성하여 표준 DMA보다 더 높은 성능이 필요할 때 개발 팀을 절약할 수 있습니다. 특징: 패킷 또는 기타 데이터 형식과 함께 작동하는 DPDK 및 AXI 표준, 최대 400GbE의 모든 회선 속도에서 작동합니다.
기사
맞춤형 FPGA 솔루션을 신속하게 개발하기 위한 두 가지 접근 방식
BittWare가 전체 맞춤형 솔루션 수명 주기 동안 위험을 줄이는 방법
개요
데이터센터의 FPGA는 표준 PCIe 폼 팩터 카드를 사용하지만, 많은 고객이 온프레미스 랙 또는 엣지 배포를 위해 맞춤형 솔루션 이 필요한 솔루션을 구축합니다. 여기서 맞춤형이란 폼 팩터 변형부터 기능 최적화, 즉 특이한 I/O 커넥터부터 고속 인터커넥트를 갖춘 매우 복잡한 멀티 PCB 솔루션까지 모든 것을 의미합니다.
이러한 맞춤형 솔루션을 구축하려면 사내 팀을 사용하는 것이 가장 좋다고 생각하는 경우가 많습니다. 하지만 BittWare와 Molex의 고유한 설계, 제조 및 제품 수명 주기 기능을 활용하는 것이 더 위험 부담이 적은 옵션임을 입증할 수 있습니다. 두 가지 접근 방식 모두 BittWare의 엔터프라이즈급 제품을 활용하여 시장 출시 기간을 단축할 수 있습니다.
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접근 방식 1: 확장 카드를 사용하여 표준 제품 사용자 지정하기
항상 완전한 맞춤형 보드가 필요하다고 생각하지 마세요. 애드온 카드를 제작하는 것이 훨씬 더 나은 옵션으로 판명된 많은 사례가 있는데, 이는 더 간단한 디자인으로 신속하게 카드를 디자인할 수 있고 위험도 낮기 때문입니다.
소프트웨어도 95% 완료!
경험상 맞춤형 솔루션의 약 95%는 기본 보드와 관련 IP를 재사용할 수 있으며, 5%는 맞춤형 애드온 카드로 사용할 수 있습니다.
오늘날의 메모리 및 기타 I/O에 대한 고속 인터페이스에는 광범위한 전기적, 기계적, 심지어 열적 고려 사항이 필요하다는 점을 고려하는 것이 중요합니다. 하지만 확장 카드를 사용하면 엔터프라이즈급 BittWare 솔루션을 사용하여 이러한 요구 사항을 뛰어넘을 수 있습니다.
비트웨어 카드에는 드라이버, 라이브러리, 모듈, 유틸리티 등 광범위한 소프트웨어 도구가 포함되어 있기 때문에 하드웨어에만 국한된 것이 아닙니다. 대부분의 카드에는 하드웨어 제어, 모니터링 및 저수준 기능에 대한 액세스를 위한 베이스보드 관리 컨트롤러(BMC)도 포함되어 있습니다. 또한 데이터 캡처 레퍼런스 디자인이나 SmartNIC 셸과 같은 BittWare 및 파트너의 IP 라이브러리도 계속 늘어나고 있습니다.
또한 베이스 카드 또는 모듈의 대량 생산 시 베이스 보드의 리드 타임과 재고에 대한 이점도 누릴 수 있습니다.
많은 예시: 독점 SEP 확장 기능을 갖춘 소니의 XUP-P3R
아래는 SEP(직렬 확장 포트) 커넥터가 있는 키사이트 XUP-P3R의 몇 가지 예입니다. SEP의 경우 대부분의 카드가 플렉스 케이블로 연결되지만 키사이트 O-RAN 카드와 같이 솔루션을 두 배 너비의 슬롯으로 유지하는 직접 연결도 가능합니다.
OCuLink 및 MCIO(Gen5 PCIe 지원)와 같은 다른 I/O 확장 커넥터도 있습니다. 프로젝트에 적합한 솔루션에 대해 알아보려면 문의하세요!
확장 카드
빠른 사용자 지정 I/O 확보
많은 대형 FPGA 카드에는 맞춤형 애드온 카드용으로 설계된 고속 트랜시버와 범용 I/O(GPIO)를 제공하는 확장 커넥터가 있습니다. 비트웨어는 이 예시에서 볼 수 있듯이 이러한 다양한 카드를 제작한 경험이 풍부합니다.
8x 12G-SDI 비디오
이 애드온 카드에는 SDI SFP 비디오 모듈을 위해 전기적으로 설계된 여러 개의 SFP 케이지가 있습니다. 이를 통해 고객은 대형 VU9P FPGA로 비디오를 캡처하기 위한 개념 증명 어플라이언스를 신속하게 구축할 수 있었습니다.
추가 PCIe x16 인터페이스
많은 FPGA는 메인 카드의 엣지 핑거로 가능한 것보다 더 많은 PCIe 연결을 제공하므로 이 경우 추가 슬롯을 통해 두 번째 PCIe Gen3 x16 인터페이스를 제공합니다.
추가 4x QSFP28
일부 고객에게는 독점 인터페이스를 추가하는 것이 중요한 설계 요소입니다. 우리는 고객이 FPGA당 8개의 QSFP28을 사용하여 신속하게 시장에 출시할 수 있도록 도터카드를 설계했습니다.
트리거 모듈
1U 5G 테스트 장비용 확장 카드
키사이트는 XUP-P3R 카드의 SEP 커넥터에 직접 연결되는 소형 도터카드 트리거 모듈을 설계했습니다. 이를 통해 키사이트의 O-RAN 5G 고객에게 적합한 1U TeraBox 1000S 서버에 카드를 장착할 수 있었습니다.
접근 방식 2: 표준 제품 사용자 지정
도터카드로 충분하지 않은 경우 기존 제품을 보다 광범위하게 사용자 지정하는 것이 좋습니다. 확장 카드를 사용할 때와 마찬가지로 기존 BittWare 엔터프라이즈급 제품을 재사용하면 시간을 절약할 수 있습니다.
BittWare를 통한 완전 맞춤형 제품의 주요 장점은 까다로운 프로젝트에 대한 광범위한 설계 경험입니다. 당사 직원은 단순한 디자인 샵이 아니라 Molex의 광범위한 리소스를 사용하여 초기 설계 검증부터 대량 생산까지 포함하는 풀서비스 공급업체로서 귀사의 팀과 긴밀하게 협력할 수 있습니다.
복잡한 디자인이 필요하신가요? 저희는 문제없습니다!
당사의 설계 팀은 5개의 FPGA와 2개의 M.2 메모리 스틱을 포함한 여러 PCB로 구성된 타이트한 패키지(단일 폭 PCIe)가 필요한 250-HMS와 같은 복잡한 프로젝트에 노련한 경험이 있습니다.
이러한 프로젝트에 필요한 복잡한 전기, 기계 및 열 문제를 해결하려면 BittWare를 활용하세요.
CAD 분해도에는 모두 맞춤형으로 설계된 여러 구성 요소가 최종 어셈블리에서 함께 결합되는 모습을 보여줍니다.
사례 연구: 과학적 이미징
선도적인 과학 이미징 회사는 BittWare와 협력하여 완전 맞춤형 카드를 제작함으로써 최신 실리콘을 활용하고 두 세대에 걸친 제품의 요구 사항에 맞출 수 있었습니다.
비트웨어는 이 고객을 위해 이미지 센서 처리를 위한 2세대 FPGA 가속기 카드를 개발했습니다.
첫 번째는 커스텀 A10PED를 활용했습니다. 주요 요구 사항은 두 개의 인텔 Arria 10 GX FPGA와 하이브리드 메모리 큐브(HMC)라는 고속 메모리였습니다. I/O의 경우 QSFP가 아닌 온보드 광 수신기를 사용했습니다.
인텔 스트라틱스 10 MX를 사용한 차세대 솔루션
A10PED의 성공으로 BittWare는 맞춤형 카드를 위해 다시 한 번 선택되었습니다. 이 경우 기본 카드는 HBM2 메모리가 장착된 520N-MX였습니다.
비트웨어는 고객의 광학 요구사항에 맞게 I/O를 신속하게 조정하는 동시에 표준 제품에 적용된 검증된 빌드 품질에 의존할 수 있었습니다.
비 PCIe 폼 팩터는 어떤가요?
대부분의 고객은 당사와 협력하여 표준 PCIe 제품을 맞춤 제작함으로써 위험을 크게 줄일 수 있습니다. 하지만 사전 설계가 없는 완전 맞춤형 보드 또는 모듈이 최선의 선택인 경우도 있습니다.
표시된 예는 Myrtle.ai를 위해 만든 M.2 폼 팩터 모듈인 250-M2D입니다. 이 모듈은 고밀도 요세미티 서버에 적합합니다(전체 서버의 일부로 6개의 모듈이 표시됨).
파트너 선택하기: 파트너 선택: 살펴봐야 할 사항
프로그램 관리자는 일반적으로 이상적인 참여 프로세스를 정의하고 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어의 부서 책임자를 조정하여 제품을 시장에 출시하는 데 중요한 역할을 합니다. 이들의 목표는 기본적으로 효율적인 단일 팀으로 기능하는 파트너십을 통해 협업, 책임감, 투명성을 확보하는 것입니다. 성공을 위해서는 5가지 핵심 단계가 중요합니다:
대화형 환경에서 프로젝트의 기술적, 상업적, 프로그램적 요구 사항을 캡처하세요.
이러한 환경에서는 디자인 및 제조 파트너의 실제 전문 지식으로 인해 고객의 원래 요청에 어려움을 겪는 경우가 많습니다. 설계의 목표를 달성하면서 비용, 복잡성 및 일정을 줄이는 인사이트와 권장 사항을 제공하는 컨설팅 접근 방식을 찾아보세요. 유연한 참여 모델은 장기적인 생산 목표(예: 비반복 엔지니어링(NRE) 비용과 최소 수량 또는 대량 생산에 따른 리베이트 NRE)를 고려합니다.
신호 무결성이나 기계적 열 성능과 같이 프로젝트에 가장 큰 위험을 나타내는 요소를 심층적으로 살펴보는 등 설계의 실행 가능성을 연구하여 위험 수준을 파악합니다.
위험을 완화하고 설계 타당성을 검증하기 위해 종이 기반 연습과 실제 실험실 테스트에 투자하세요.
FPGA 기반 제품 설계는 시스템 아키텍처, 고급 PCB 재료 및 신호 무결성을 포함한 하드웨어 설계, 소프트웨어 설계, 임베디드 프로세서가 포함된 애플리케이션 소프트웨어 및 GUI 설계, 기계 설계, 열 분석 등을 포괄합니다.
엔지니어, 프로그래머, 기술자 및 제조 전문가로 구성된 단일 다분야 그룹을 활용하면 개발이 간소화되고 고객은 핵심 역량에 집중할 수 있습니다.
생산 파일럿을 처리할 수 있는 제조 전문 지식에 투자하세요.
이 단계의 테스트 및 검증은 성공적인 대량 생산을 위해 매우 중요하며, 시뮬레이션 및 실험실 기반 프로토타입 테스트 중에 발견되지 않을 수 있는 설계 문제를 식별하고 격리합니다. 이 단계에서는 제조 공정 자체도 동일한 엄격한 검사를 거쳐야 합니다. 글로벌 역량은 또한 동일하거나 유사한 시간대가 파트너 간의 상호 작용을 향상시킨다는 점을 인식하여 가치를 더합니다.
품질이 검증되고 제조 프로세스를 갖춘 파트너십은 대량 생산 및 수명 주기 관리로 안전하고 효율적으로 전환할 수 있습니다.
이를 통해 제품 시작부터 엔지니어링 설계 및 제조, 제조된 제품의 서비스 및 폐기에 이르기까지 장기적인 수명 주기 관리가 확장됩니다. 이상적으로는 설계 및 제조 파트너가 고객을 대신하여 품질 관리, 반복성 및 엔드투엔드 비용 관리를 용이하게 합니다. 또한 대량 생산이 증가함에 따라 제품 통합업체 및 고객의 공급망과 협력하여 최종 고객에 대한 유통, 지원 문의 및 제품 반품을 효율적으로 처리할 수 있습니다. 국제적인 규모와 물류가 없는 고객은 세계 유수의 조직을 위한 승인된 공급업체 목록(AVL)에 있는 파트너를 찾으면 이러한 프로세스를 간소화할 수 있습니다.
결론 생산성 대 트랜잭션
비트웨어의 표준 FPGA 기반 제품 중 하나는 새로운 시스템 설계의 95%가 완성된 상태로, 마지막 5%의 기능을 완벽하게 구현하기 위해 약간의 커스터마이징만 하면 됩니다. I/O 조정은 종종 쉽게 처리할 수 있습니다. BittWare에는 Achronix, Intel, Xilinx의 FPGA가 탑재된 표준 제품 기반이 광범위하게 마련되어 있습니다.
설계, 제조 및 지원을 처리할 수 있는 풀서비스 공급업체와 협력하면 협업이 향상되고 고객은 핵심 역량에 리소스를 집중할 수 있습니다. 비트웨어는 초기 개발부터 대량 생산까지 모든 것을 필요로 하는 고객을 찾고 있으며, 보다 다양한 주문 처리 전략을 위한 파트너로서 몰렉스의 강점을 제공합니다.
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