[实用新型]一种基于FPGA计算板卡的管理板卡

说明书

本实用新型涉及计算板卡的管理技术领域，提供一种基于FPGA计算板卡的管理板卡，包括嵌入式处理器、二层交换芯片以及高密度连接器，管理板卡通过高密度连接器与FPGA计算板卡连接；嵌入式处理器与高密度连接器之间还设有若干用于进行管理板卡与FPGA计算板卡之间通讯交互的低速总线；嵌入式处理器与高密度连接器之间还设有用于通过高密度连接器从FPGA计算板卡获取电源的电源信号总线；嵌入式处理器与二层交换芯片连接，二层交换芯片与高密度连接器之间设有通过高密度连接与FPGA计算板卡的内置MCU通信连接的SGMII信号线，从而实现对FPGA计算板卡的通讯管理，同时也节约FPGA计算板卡的布局空间，继承性较好。

技术领域

本实用新型属于计算板卡的管理技术领域，尤其涉及一种基于FPGA计算卡的管理板卡。

背景技术

基于FPGA的PCIe卡是实现异构计算的一种解决方案，其具有可灵活配置、并行计算、低功耗等优势，用户可以针对该平台进行二次开发。其应用场景包括：数据中心、算法加速、大数据分析、高性能计算、服务器硬件加速等。基于FPGA实现异构计算卡具有可灵活配置的优势，用户针对该平台进行二次开发。而FPGA计算卡需要控制器(例如MCU)实现板卡的管理、通讯等功能。 FPGA可通过嵌入软核或内部硬核实现板卡管理、通讯需求，而板载MCU是另一种常见的实现方案。

但是，FPGA通过嵌入软核或内部硬核实现板卡管理、通讯需求，用户需要按照硬件平台的设计要求进行配置，这对用户配置使用FPGA产生约束；

同时，对新研制的硬件平台，需要重新定义和硬件设计，对此功能模块未能实现较好的继承，同时FPGA计算卡作为服务器的计算单元以PCIe标准插卡形式实现，标准板卡尺寸有限，而板卡包含高性能FPGA，若干板载内存颗粒或内存条，高速通讯接口，DC-DC电源模块，FPGA的配置电路等，MCU及其相关电路势必使有限的板卡布局空间更为紧张。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供了一种基于FPGA计算板卡的管理板卡，旨在解决现有技术中FPGA通过嵌入软核或内部硬核实现板卡管理通讯，对FPGA本身产生约束，而使用板载MCU的方式存在板卡布局空间紧张的问题。

本实用新型所提供的技术方案是：一种基于FPGA计算板卡的管理板卡，包括嵌入式处理器、二层交换芯片以及高密度连接器，所述管理板卡通过所述高密度连接器与FPGA计算板卡连接；

所述嵌入式处理器与所述高密度连接器之间还设有若干用于进行所述管理板卡与所述FPGA计算板卡之间通讯交互的低速总线；

所述嵌入式处理器与所述高密度连接器之间还设有用于通过所述高密度连接器从所述FPGA计算板卡获取电源的电源信号总线；

所述嵌入式处理器与所述二层交换芯片连接，所述二层交换芯片与所述高密度连接器之间设有通过所述高密度连接与所述FPGA计算板卡的内置MCU通信连接的SGMII信号线。

作为一种改进的方案，所述低速总线包括GPIO总线、I2C总线以及SPI 总线。

作为一种改进的方案，所述管理板卡还包括与所述嵌入式处理器连接且用于对所述FPGA计算板卡进行访问调试的USB接口。

作为一种改进的方案，所述管理板卡还包括与所述嵌入式处理器连接且用于对所述FPGA计算板卡进行访问调试的UART接口。

作为一种改进的方案，所述管理板卡上还设有与所述嵌入式处理器连接的FLASH。