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AlveoU200和U250数据中心加速器卡数据手册-Xilinx

总结

赛灵思 Alveo ? U200 和 U250 数据中心加速器卡属于符合 PCI Express ? Gen3 x16 的加速器卡，设计用于加速高计算强度应用，如机器学习、数据分析和视频处理。部署 shell 能让该卡通过 PCI Express 板载存储器完成配置。

Alveo U200 和 U250 产品详细介绍

表 1: Alveo U200 和 U250 加速器卡产品详细介绍

规格

主动散热版

被动散热版

产品 SKU ?A-U200-A64G-PQ-G ?A-U250-A64G-PQ-G

?A-U200-P64G-PQ-G ?A-U250-P64G-PQ-G

卡总耗电量 1225 W 225W 散热解决方案主动被动重量1122g

1066g

外形尺寸

U200 和 U250 卡完全符合双插槽 PCIe 外形尺寸。

注释:1.

225 W PCIe CEM 卡用标准连接器 12 V 电源供应 65 W ，用 AUX 连接器 12 V 电源供应另外 150 W 。此卡上不使用标准连接器提供的 3.3 V 电源。CEM 卡需将 150 W PCIe AUX 线缆连接到本卡。

Alveo U200 和 U250 数据中心加速器卡数据手册

条款中英文版本如有歧义，概以英文本为准。

下图显示了 Alveo U200 或 U250 加速器卡内的组件。

图 1: U200 和 U250 原理图。

尺寸

该卡为双槽标准高度卡，符合 PCIe CEM rev.3.0 规格。该卡采用四分之三长度的被动散热机箱，而该卡的主动散热机箱版本为全长度。

PCIe 连接器/数据速率

表 3: PCI Express 16-通道数据传输速率性能

PCI Express 代次性能

1 代每秒 2.5 千兆次传输 (GT/s)

2 代 5.0 GT/s

3 代8.0 GT/s

DDR4 规格

四个 288 引脚 DDR4 DIMM 插槽，插入支持最高每秒 2400 兆次传输 (Mt/s) 下运行的单级 DIMM。

表 4: DDR4 接口

参数描述

制造商镁光

部件编号MTA18ASF2G72PZ-2G3B1

描述16 GB 288 引脚 DDR4 RDIMM 配置：2 Gb x 72

单级

支持 ECC 检测与纠错

支持 2400 MT/s

网络接口

Alveo U200 和 U250 加速器卡提供两个 100G 接口，每个接口由一个四通道 QSFP28 连接器组成，能接入功耗高达 5W 的模块。开发shell 的当前版本并不支持 QSFP 连接器。每个连接器都位于单个 QSFP 外壳总成内部。

USB 维护端口

Alveo U200 和 U250 加速器卡在 I/O 支架上配有一个有盖微型 USB 维护端口。

经验证的服务器

Alveo U200 和 U250 加速器卡已由赛灵思在下列服务器上完成互操作性验证。

表 5: 经验证的服务器

制造商模型/平台

DELL PowerEdge R730

DELL PowerEdge R740

HPE ProLiant DL380 G10

SuperMicro SYS-4028GR-TR

SuperMicro SYS-4029GP-TRT

SuperMicro SYS-7049GP-TRT

操作系统兼容性

支持下列操作系统：

?CentOS 7.4/7.5

?RHEL 7.4/7.5

?Ubuntu 16.04.4

FPGA 资源信息

位于赛灵思 Alveo U200 和 U250 加速器卡核心的是：在 Alveo 上理想（排他）运行的定制 UltraScale+ FPGA。Alveo U200 卡采用XCU200 FPGA，Alveo U250 卡采用 XCU250 FPGA。XCU200 和 XCU250 FPGA 均使用赛灵思堆叠硅片互联 (SSI) 技术来实现突破性FPGA 容量、带宽和功耗效率。该技术通过结合多个超逻辑区域 (SLR) 来增大密度。XCU200 包括三个 SLR，XCU250 包括四个 SLR。通过 PCIe 进行设备初始化和配置的部署 shell 位于 FPGA 静态区域内。剩余的动态区域供应用开发人员用于实现定制加速器。

如需访问关于如何在器件内为不同 SLR 分配资源或内核的指令，请参阅《SDAccel 环境用户指南》 (UG1023) 的“SLR 内核分配”附录。

动态区域

动态区域内的资源可用于创建定制加速器。下列图表体现出可用资源的数量与位置。关于各类资源及其功能的更详细说明，请参阅赛灵思UltraScale+ 文档。

下图所示的是 XCU200 器件的静态和动态区域。

图 2: XCU200 器件的布局规划

XCU200

X21421-090718

下表列出的是静态区域用开发 shell 编程后的 XCU200 器件内的可用资源。

表 6: U200 动态区域资源

资源合计SLR0SLR1SLR2

查找表 (LUT) (K)892365162365

寄存器 (K)1831746339746

36 Kb 块 RAM1766695376695

288 Kb UltraRAM800320160320

DSP slice5867227513172275

下图所示的是 XCU250 器件的静态和动态区域。

图 3: XCU250 器件的布局规划

XCU250

X21420-090718

下表列出的是静态区域用开发 shell 编程后的 XCU250 器件内的可用资源。

表 7: U250 动态区域资源

资源合计SLR0SLR1SLR2SLR3查找表 (LUT) (K)1341338332332339寄存器 (K)2749693680680696 36 Kb 块 RAM2000500500500500 288 Kb UltraRAM1280320320320320 DSP slice115082877287728772877

散热规格

环境条件

环境条件详细说明见如下章节。

操作与存放温度条件

表 8: 操作与存放温度条件与湿度条件

规格条件

操作温度0°C 到 45°C

存放温度-40°C 到 75°C

操作湿度8% 到 85%

存放湿度5% 到 90%

标准合规详细说明

Alveo U200 和 U250 加速器卡符合 ASHRAE A1、A2 和 A3 类。最高工作高度为海拔 1200 米。表 9: 标准合规详细说明

标准

操作建议

温度 (C)湿度比温度 (C)湿度比

ASHRAE A115 到 3220% 到 80%18 到 27-9°C 到 15°C DP 和

60% RH

A210 到 3520% 到 80%18 到 27-9°C 到 15°C DP 和

60% RH

A3 5 到 40-12°C DP 和 8% 到

85%

18 到 27-9°C 到 15°C DP 和

60% RH

A4 5 到 45-12°C DP 和 8% 到

90%

18 到 27-9°C 到 15°C DP 和

60% RH

该卡上述标准下长期运行入口环境温度不得超过 45°C。

气流方向支持

被动卡不配备内置风扇，因此如果该卡一直加电，需要强制气流散热。被动散热的 Alveo U200 和 U250 卡支持前后气流。下图所示为受支持的气流。

图 4: 被动散热卡的气流方向

Airflow

X21217-091018

运行条件

进气口温度与服务器中的通风要求的关系

下表和下图体现的是不同工作条件下要求的通风速率和气流速度。

表 10: 海平面高度示例 180W 负载下所需通风量

入口温度与流量要求的关系 PCIe 海平面额定 85°C 下 QSFP 卡槽 (34.8 mm x 106.65 mm)

卡进气口温度 (°C)每分钟直线英尺 (LFM)每分钟立方英尺 (CFM) 2542617

3042617

3547619

4052621

4560124

5070128

图 5: 海平面高度通风条件

Inlet Ambient to Card (?C)

X21642-092618表 11: 示例 180W 负载海拔 1200 米所需流量

进气口温度与流量要求的关系 PCIe 海平面额定 85°C 下 QSFP 卡槽 (34.8 mm x 106.65 mm)

卡进气口温度 (°C)每分钟直线英尺 (LFM)每分钟立方英尺 (CFM) 2542617

3047619

3552621

4057623

4565126

5075130

图 6: 海拔 1200 米通风条件

Inlet Ambient to Card (?C)

X21644-092618温度梯度

Alveo 加速器卡及其热管理器件应能在其环境中以 15°C/小时的温度/时间梯度工作。热管理器件包括散热器，护套，背板，顶板和风扇（用于主动解决方案）。

湿度

Alveo 加速器卡及其热管理器件应能在相对湿度 (RH) 8% 到 85% 的范围内工作，且 -12°C 露点 (DP) 下无凝结。

存放和非工作条件

Alveo 加速器卡及其热管理装置应在 RH 范围 5% 到 90% 以及环境温度范围 -40 到 75°C 的不结露非运行条件下存放或维护。

法规合规声明

FCC A 类产品

?U200-A64G

?U200-P64G

?U250-A64G

?U250-P64G

注释: 这些器件适合搭配 UL 认证服务器或 I.T.E 使用。

安全合规

下列安全标准适用于上面列出的全部产品。

?UL 60950-1 第二版，2014-10-14（信息技术设备 - 安全 - 第 1 部分：一般要求）

?CSA C22.2 No. 60950-1-07 第二版，2014-10-14（信息技术设备 - 安全 - 第 1 部分：一般要求）

?EN 60950-1:2006+A11:2009+A1:2012+A12:2011+A2:2013（欧盟）?IEC 60950-1:2005（第 2 版）；Am 1:2009 （国际）

?欧盟低电压指令 (LVD Directive) 2014/35/EC

EMC 合规

适用下列标准。

A 类产品

?FCC 第 15 章–辐射与传导发射（美国）

?CAN ICES-3(A)/NMB-3(A) –辐射与传导发射（加拿大）?CISPR 32 –辐射与传导发射（国际）

?EN55032: 2015 –辐射与传导发射（欧盟）

?EN55024: 2010 +A1:2001+A2:2003 –辐射抗扰（欧盟）

?EMC 指令 2014/30/EC

?VCCI（A类）–辐射与传导发射（日本）

?CNS13438 –辐射与传导发射（台湾）

?CNS 15663 - RoHS（台湾）

?AS/NZS CISPR 32 –辐射与传导发射（澳大利亚/新西兰）

?《无线电波法》第 58-2 条第 3 条款（韩国）

法规合规标识

根据要求，这些产品应提供下列产品认证标识：

?美国和加拿大：UL 认证附件标识

?CE 标识

?FCC 标识

?VCCI 标识

?澳大利亚 C-Tick 标识

?韩国 MSIP 标识

?台湾 BSMI 标识

FCC A 类用户说明

上文列出的 A 类产品符合 FCC 规定第 15 章。运行应符合下列两个条件：

1.本器件不会造成有害干扰。

2.本器件必须接受任何收到的干扰，包括可能导致不正常运行的干扰。

重要提示! 本设备已按 FCC 规定第 15 章完成测试并符合 A 类数字器件的限值要求。设计这些限值的目的是为了给在商业环境中

运行的设备提供合理保护，防止有害干扰。本设备产生、使用并能辐射无线电频率能量，如果未按照指示安装和使用，可能给无线电通信造成有害干扰。在居民区运行本设备很可能会导致有害干扰，如发生这种情况用户应自费解决这一干扰。

注意! 如未经赛灵思许可，修改或变更此器件，用户可能丧失运行本设备的权力。

加拿大合规 (加拿大工业部)

CAN ICES-3(A)/NMB-3(A)

VCCI A 类声明

大韩民国广播通信委员会 (KCC) A 类声明（仅限大韩民国）

BSMI A 类声明（台湾）

欧盟 WEEE 标识

欧盟制造商声明

Manufacturer Declaration

Xilinx declares that the equipment described in this document is in conformance with the requirements of the European Council Directive listed below:

?Low Voltage Directive 2014/35/EC

?EMC Directive 2014/30/EC

?RoHS Directive 2011/65/EU

These products follow the provisions of the European Directive 2014/53/EU.

Dette produkt er i overensstemmelse med det europ?iske direktiv 1999/5/EC.

Dit product is in navolging van de bepalingen van Europees Directief 1999/5/EC.

T?m? tuote noudattaa EU-direktiivin 1999/5/EC m??r?yksi?.

Ce produit est conforme aux exigences de la Directive Européenne 1999/5/EC.

Dieses Produkt entspricht den Bestimmungen der Europ?ischen Richtlinie 1999/5/EC.

Tessi vara stenst reglugere Evrópska Efnahags Bandalagsins númer 1999/5/EC.

Questo prodotto è conforme alla Direttiva Europea 1999/5/EC.

Dette produktet er i henhold til bestemmelsene i det europeiske direktivet 1999/5/EC.

Este produto cumpre com as normas da Diretiva Européia 1999/5/EC.

Este producto cumple con las normas del Directivo Europeo 1999/5/EC.

Denna produkt har tillverkats i enlighet med EG-direktiv 1999/5/EC.

This declaration is based upon compliance of the Class A products listed above to the following standards:

EN 55032 (CISPR 32 Class A) RF Emissions Control.

EN 55024:2010 (CISPR 24) Immunity to Electromagnetic Disturbance.

EN 60950-1:2006/A11:2009A1:2010/A12:2011 Information T echnology Equipment- Safety-Part 1: General Requirements.

EN 50581:2012 - T echnical documentation for the assessment of electrical and electronic products with respect to the restriction of hazardous substances.

注意! In a domestic environment, Class A products may cause radio interference, in which case the user may be required to take

adequate measures.

Responsible Party

Xilinx, Inc.

2100 Logic Drive, San Jose, CA 95124

United States of America

Phone: (408) 559-7778

参考资料

下列参考资料提供了更多相关信息。

《Alveo 数据中心加速器卡入门指南》 (UG1301)

修订历史

下表列出了本文档的修订历史。

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关于与汽车相关用途的免责声明

如将汽车产品（部件编号中含“XA”字样）用于部署安全气囊或用于影响车辆控制的应用（“安全应用”），除非有符合 ISO 26262 汽车安全标准的安全概念或冗余特性（“安全设计”），否则不在质保范围内。客户应在使用或分销任何包含产品的系统之前为了安全的目的全面地测试此类系统。在未采用安全设计的条件下将产品用于安全应用的所有风险，由客户自行承担，并且仅在适用的法律法规对产品责任另有规定的情况下，适用该等法律法规的规定。

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