基于6U VPX总线架构的信号处理平台

VPX6100是一款基于6U VPX架构的高性能信号处理平台。

该平台采用两片TI的KeyStone系列多核浮点/定点运算DSPTMS320C6678作为主处理单元，采用1片 Xilinx 的Virtex-7系列FPGA XC7V690T作为协处理单元，可支持两个标准HPC接口FMC子卡。

两片DSP之间通过HyperLink进行高速互联，FPGA与两片DSP之间通过高速串行SRIO互联，板与板之间通过VPX背板实现高速GTH背板互联。

该板卡适用于软件无线电、雷达或基带信号处理、智能信号分析、高速图形图像处理等场景，专为军工、航空、航天、船舶等苛刻环境而设计，具备高性能、高可靠性、高加固性等功能，适合严苛环境下关键任务的应用。

图 1：基于 6U VPX 总线架构的信号处理平台实物图

图 2：基于 6U VPX 总线架构的信号处理平台原理框图

技术指标:

• 标准6U VPX 规格，符合 VITA46 规范；

• 2个多核DSP（TMS320C6678）处理节点；

• 1个高性能Virtex-7FPGA（XC7VX690T）处理节点。

处理性能

• DSP定点运算40GMAC/Core * 16=640 GMAC；

• DSP浮点运算20GFLOPs/Core * 16=320 GFLOPs。

存储性能

• 动态存储：4 组 4GByte DDR3-1600 SDRAM；

• 静态存储：1GByte NandFlash。

互联性能

• 两片DSP之间，HyperLink x 4@5Gbps/lane互联；

• 两片DSP之间，PCIe x2@5Gbps/lane互联；

• DSP与FPGA之间，SRIO x4@5Gbps/lane互联；

• 背板VPX P1和P3，2路X8 GTH@max 10Gbps/lane互联；

• 背板VPX P2，1路x4 PCIegen3@max 8Gbps/lane互联；

• 两个FMC（HPC）高速扩展接口，x4 GTH@max10Gbps/lane、 x64对LVDS互联。

物理与电气特征:

• 板卡尺寸：100 mm x 233 mm；

• 板卡供电：5A max@12VDC（±5%）；

• 工作温度：-20℃ ~+70℃；

• 存储温度：-40℃ ~+80℃；

• 工作湿度：5%~95%，非凝结；

• 散热方式：金属导冷散热。

软件支持:

• DSP 与 FPGA 的底层接口驱动；

• 定制化算法与系统集成。

应用场景:

• 软件无线电、雷达或基带信号处理；

• 声纳信号处理、智能信号分析；

• 高速图像处理。

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