Intel® Acceleration Stack用户指南: Intel FPGA Programmable Acceleration Card N3000

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ID 683040
日期 8/17/2020
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1. 关于本文档 2. 系统要求 3. 硬件安装 4. 安装OPAE软件 5. OPAE工具 6. 样例测试：本地环回(Native Loopback) 7. 安装Intel XL710驱动程序 8. 配置以太网接口 9. 使用Data Plane Development Kit (DPDK)测试网络环回 10. 正常关机 11. 单粒子翻转(Single Event Upset (SEU)) 12. Intel Acceleration Stack用户指南： Intel® FPGA PAC N3000的文档修订历史 A. 故障排除 B. 通过BMC的Production版本和 Intel® Arria® 10映像对 Intel® FPGA PAC N3000进行升级 C. 配置4.19 Kernel D. fpgabist样例输出
1. 关于本文档 x
1.1. 略缩语列表
2. 系统要求 x
2.1. 冷却需求
3. 硬件安装 x
3.1. 安装 Intel® FPGA PAC N3000
4. 安装OPAE软件 x
4.1. 安装其他软件包 4.2. 安装发布软件包(Release Package) 4.3. 识别 Intel® FPGA PAC N3000上的 Intel® MAX® 10版本
4.2. 安装发布软件包(Release Package) x
4.2.1. 删除之前的OPAE软件包 4.2.2. 安装Acceleration Stack for Runtime 4.2.3. 安装Acceleration Stack for Development 4.2.4. 验证OPAE安装 4.2.5. 安装配置文件
4.3. 识别 Intel® FPGA PAC N3000上的 Intel® MAX® 10版本 x
4.3.1. FPGA出厂映像概述
5. OPAE工具 x
5.1. 使用fpgasupdate 5.2. 使用fpgainfo 5.3. 使用fpgabist测试PCIe和外部存储器 5.4. 使用fpgadiag测试网络环回
7. 安装Intel XL710驱动程序 x
7.1. 更新Intel XL710固件
8. 配置以太网接口 x
8.1. 修改接口Maximum Transmission Unit (MTU)大小 8.2. 设置前向纠错(FEC)模式 8.3. Ethernet暂停流控制(Ethernet Pause Flow Control) 8.4. 获取链路状态和统计信息
9. 使用Data Plane Development Kit (DPDK)测试网络环回 x
9.1. 使用外部流量生成器进行测试 9.2. 使用数据包生成器进行测试 9.3. DPDK中的故障排除 9.4. 从DPDK还原为OPAE
10. 正常关机 x
10.1. 背景 10.2. 使用OPAE 10.3. 使用DPDK
11. 单粒子翻转(Single Event Upset (SEU)) x
11.1. SEU的OPAE处理 11.2. SEU的DPDK处理
A. 故障排除 x
A.1. 如果OPAE安装验证失败，如何手动安装OPAE？
B. 通过BMC的Production版本和 Intel® Arria® 10映像对 Intel® FPGA PAC N3000进行升级 x
B.1. 从1.1 Beta升级到产品(Production)版本 B.2. 从1.1 Alpha-2或者更早版本升级到产品(Production)版本
B.1. 从1.1 Beta升级到产品(Production)版本 x
B.1.1. 编程的根条目哈希(Root Entry Hash Programmed) B.1.2. 未编程的根条目哈希(Root Entry Hash Programmed)
D. fpgabist样例输出 x
D.1. 2x2x25G配置 D.2. 8x10G配置
1. 关于本文档
2. 系统要求
3. 硬件安装
4. 安装OPAE软件
5. OPAE工具
6. 样例测试：本地环回(Native Loopback)
7. 安装Intel XL710驱动程序
8. 配置以太网接口
9. 使用Data Plane Development Kit (DPDK)测试网络环回
10. 正常关机
11. 单粒子翻转(Single Event Upset (SEU))
12. Intel Acceleration Stack用户指南： Intel® FPGA PAC N3000的文档修订历史
A. 故障排除
B. 通过BMC的Production版本和 Intel® Arria® 10映像对 Intel® FPGA PAC N3000进行升级
C. 配置4.19 Kernel
D. fpgabist样例输出

2.1. 冷却需求

安装在 Intel® FPGA PAC N3000上的高性能器件需要基于服务器的强制风冷以维持适当的工作温度。本节提供了 Intel® FPGA PAC N3000的气流要求。足够的气流可保持 Intel® Arria® 10 GT结温低于95 °C。 每个数据点对应于通过卡的最小气流(Y轴)和对应于卡进气温度(X轴)。

图 2. 气流模式
关键参数：
  • Required Cooling Airflow (CFM): 通过 Intel® FPGA PAC N3000的PCIe面板的气流的体积流率(立方英尺每分钟)。
  • TJ FPGA Junction Temperature
  • TLA Local Ambient Temperature2: 当强制空气进入 Intel® FPGA PAC N3000时的温度。
    注： 在很多系统中，由于机箱组件(chassis component)的热影响，TLA高于室内环境温度。
表 1.  电源和热要求

Intel® FPGA PAC N3000使用一个无源散热器。服务器必须提供足够的强制气流，以将FPGA保持在以下操作条件内：

参数 最大值
Intel® Arria® 10 FPGA Thermal Design Power (TDP)3 ≤ 69 W
Intel® FPGA PAC N3000 Thermal Design Power (TDP) ≤ 126 W
Recommended FPGA Maximum Operating Temperature 95°C
FPGA TJ-MAX or Thermal Protection Shutdown 100°C
Maximum TLA (forward airflow) 51°C
Maximum TLA (reverse airflow) 45°C
图 3. 顺流冷却曲线
表 2.  正向冷却的局部进气温度和气流值
To maintain TJ = 95°C

FPGA Power < 49 W

Board Power < 96 W

FPGA Power < 54 W

Board Power < 102 W

FPGA Power < 69 W

Board Power < 126 W (TDP)

Max. TLA (°C) Air Flow (CFM) Max. TLA (°C) Air Flow (CFM) Max. TLA (°C) Air Flow (CFM)
46 8 40.7 8 39.2 10
54.5 12 49.8 12 47.8 15
62 20 57.9 20 52.3 20
图 4. 逆流冷却曲线
表 3.  反向冷却的局部进气温度和气流值
To maintain TJ = 95°C

FPGA Power < 49 W

Board Power < 96 W

FPGA Power < 54 W

Board Power < 102 W

FPGA Power < 69 W

Board Power < 126 W (TDP)

Max. TLA (°C) Air Flow (CFM) Max. TLA (°C) Air Flow (CFM) Max. TLA (°C) Air Flow (CFM)
44.6 8 39.8 8 36.1 10
52.6 12 48 12 44.7 15
61 20 56 20 49.4 20
注： 这些流量曲线是基于数值分析的，应该用作热设计评估的起点。主机系统的热性能可能会有所不同。因此，您应该执行系统内热验证。
2 本节中图表显示的TLA值仅供参考，可能表示超出所支持操作范围的条件。
3

Intel® Arria® 10 FPGA TDP不能从板载BMC传感器获得。使用 Intel® Quartus® Prime Power Analyzer来验证此值的符合性。

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