[实用新型]一种基于FPGA的多功能处理IO板卡

说明书

本实用新型提供了一种基于FPGA的多功能处理IO板卡，包括板卡基座；所述板卡基座为印刷电路板，其中部通过引脚锡焊连接有FPGA核心；所述FPGA核心上通过引脚锡焊连接输入电源；FPGA核心上连接存储器；FPGA核心上通过引脚连接有内存；所述内存设有两个DDR3内存槽位，集成两个DDR3‑1600存储控制器；FPGA核心上通过引脚锡焊连接扩展接口；FPGA核心上锡焊连接有以太网接口；所述以太网接口设有一路通道，兼容以太网中发送和接受数据；FPGA核心上通过引脚锡焊连接PMC接口；本实用新型有效的解决了现有FPGAIO系统的运用场景单一的问题，可以满足云化、大数据、深度学习和数据中心等新技术场景的需求，具有可定制化、可重配、低成本、能效好和延时较低的特点。

技术领域

本实用新型涉及IO板卡，具体是一种基于FPGA的多功能处理IO板卡。

背景技术

云化、大数据、深度学习以及人工智能是当前的热点技术，而这些热点技术均建立在高性能的异构计算和海量数据处理的基础上，目前CPU+GPU异构结构已得到了产业界和学术界的广泛关注，并得到了一定的应用，但GPU由于成本、功耗和计算延时等问题并不能适用于所有场景。FPGA作为一种高性能和低功耗的可编程芯片，可根据客户定制做针对性的算法设计，成本低，能效好。此外，FPGA核心因其并行流水结构，在处理海量数据的时候，相比于 CPU和GPU，计算效率更高，延时更低。因此，采用CPU+FPGA的异构计算系统成为了一种极具竞争力的方案。

目前现有的板卡采用通过ARM+FPGA结构，外接DDR3内存，能极大的提高计算能力，但无法进行存储加速和网络加速，功能单一，此外，对于已有处理器或ARM不适宜的应用场景有局限性，限定了FPGA模块外接DDR3的数量，对于需要极大计算能力的应用场景会有局限性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于FPGA的多功能处理IO板卡，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于FPGA的多功能处理IO板卡，包括板卡基座；所述板卡基座为印刷电路板，其中部通过引脚锡焊连接有FPGA核心；所述FPGA核心上通过引脚锡焊连接输入电源；FPGA核心上连接存储器；FPGA核心上通过引脚连接有内存；所述内存设有两个DDR3内存槽位，集成两个DDR3-1600存储控制器；FPGA核心上通过引脚锡焊连接扩展接口；FPGA核心上锡焊连接有以太网接口；所述以太网接口设有一路通道，兼容以太网中发送和接受数据；FPGA核心上通过引脚锡焊连接PMC接口。

作为本实用新型进一步的方案：所述存储器设为SATAⅡ标准的1路SATA硬盘接口。

作为本实用新型进一步的方案：所述扩展接口分为MINI-PCIE2.0接口、SIM卡接口、EIM 总线接口、复位电路、看门狗电路和实时时钟。

作为本实用新型再进一步的方案：所述PMC接口的型号为PX-203,16位四通道，最高1MSPS 采样率且带有2路DO的AD采集模块，其采用PMC连接器、采集信号连接器、SMA连接器和J30J连接器的特性接口，分辨率达到单端/差分均为16位，采样率为单端每2通道共享1MSPS 采样率，差分每1通道独享1MSPS采样率，直流耦合输入电压，输入范围为单端0～10V、0～ 5V、0～2.5V、0～1V量程可编程配置，差分±10V、±5V、±2.5V、±1V量程可编程配置，且带有两路OC门输出。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过设置PMC接口、以太网接口和DDR内存阵列，基于FPGA的IO板卡可以完成网络、存储及计算等多种场景下的异构计算和加速的需求，有效的解决了现有FPGAIO系统的运用场景单一的问题，可以满足云化、大数据、深度学习和数据中心等新技术场景的需求，具有可定制化、可重配、低成本、能效好和延时较低的特点。

附图说明