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Sundance pousse les performances du PC/104 en embarquant à bord deux DSP et un FPGA

Publié le 22 août 2017 à 15:25 par François Gauthier        Sous-système Sundance

Sundance PC 104 STM6657

Le britannique Sundance Multiprocessor Technology, concepteur de cartes et modules embarqués, estime avoir développé une carte processeur au standard PC/104 (90 x 96 mm), référencée SMT6657, parmi les plus puissantes du marché. On y trouve côte à côte deux DSP en virgule flottante à double cœur de Texas Instruments (des TMS320C6657) et un FPGA Kintex-7 UltraScale de Xilinx (modèle KU35).

La fréquence d’horloge des DSP à 1,25 GHz assure des performances de calcul en virgule flottante de 20 Gflops par cœur. Ces DSP, reliés ente eux via un lien Hyperlink à 40 Gbit/s, sont étroitement couplés au FPGA (notamment via des liens Serial RapidIO à 5 Gbit/s) qui offre des fonctions de filtrage et de calcul post-acquisition et gère les interfaces de la carte PC/104. En particulier le connecteur OneBank à 52 broches ajouté en 2015 dans la spécification PCIe/104 pour notamment la gestion, sur une connectique courte, des liens série haute vitesse (2 USB 2.0 et 4 lignes PCI Expres x1) vers d’autres cartes.

La SMT6657 offre en outre un emplacement pour connecter des cartes mezzanines au standard FMC, conformes au standard Vita 57.1. Il permet d’ajouter par exemple des convertisseurs analogiques/numériques ou numériques/analogiques, des interfaces pour caméras, des capteurs et/ou tout système d'interconnexion sur fibre optique.

Au-delà, en utilisant les doubles lignes Serial RapidIO disponibles sur les DSP et le FPGA comme systèmes de commutation sur les connecteurs de sortie de la carte PC/104, il est possible d’assembler plusieurs cartes SMT6657 pour construire par empilement un calculateur embarqué à haute performance.

La carte SMT6657 constitue en fait le prolongement des travaux de Sundance sur ce type d’architecture “DSP + FPGA” qui avait débuté il y a dix ans, dès 2007, avec la carte SMT374 (qui continue d’ailleurs à être fabriquée dans la cadre du programme de protection contre l’obsolescence mis en place par la société pour les utilisateurs de ses produits). Avec la STM6657, Sundance estime que les performances ont été multipliées par 40 pour un même encombrement physique par rapport à cette première version, avec en outre le respect d’une compatibilité ascendante pour le code des DSP utilisé sur l’architecture Keystone des DSP de TI.

Des caractéristiques qui font que la carte de Sundance a été choisie par le laboratoire de physique nucléaire FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research) en cours de construction à Darmstadt en Allemagne pour équiper le cœur de certaines unités d’accélération de protons (les SIS100).

 

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