基于Microsoft1768板卡實現(xiàn)Linux下Arria10器件的開發(fā)，環(huán)境配置和安裝 Microsoft FPGA Model:1768 WA 98052-6399 USA

首先介紹一下Intel的Arria10器件

????Arria 10是英特爾（Intel）公司的一款可編程邏輯器件（FPGA），是Altera公司在被Intel收購之前推出的產(chǎn)品之一。Arria 10系列FPGA具有高性能、低功耗和高度可編程的特點，廣泛應(yīng)用于通信、計算、圖像處理和工業(yè)控制等領(lǐng)域。 Arria 10 FPGA采用了英特爾公司的第四代可編程邏輯器件架構(gòu)，提供了高達(dá)1.5 TeraFLOPS的浮點性能和超過1.5 million邏輯單元。它具有靈活的硬核處理器系統(tǒng)（Hard Processor System，HPS），可以集成英特爾公司的ARM Cortex-A9雙核處理器，實現(xiàn)FPGA和處理器的緊密協(xié)作。這使得Arria 10 FPGA既能實現(xiàn)高度并行的硬件加速，又能進(jìn)行復(fù)雜的軟件處理，為設(shè)計人員提供了更大的靈活性和性能優(yōu)勢。 Arria 10 FPGA還提供了豐富的高速接口，包括PCI Express Gen3 x8、10/40/100 Gigabit Ethernet、DDR4和DDR3存儲器控制器等。這些接口使得Arria 10 FPGA能夠?qū)崿F(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸和處理，適用于需要高帶寬和低延遲的應(yīng)用。 除了高性能和靈活性，Arria 10 FPGA還具有低功耗的特點。它采用了英特爾公司的22納米工藝技術(shù)，優(yōu)化了功耗和性能的平衡，提供了出色的能效比。這使得Arria 10 FPGA成為一種理想的解決方案，既能滿足性能要求，又能節(jié)省能源成本。 總而言之，Arria 10是一款功能強(qiáng)大的可編程邏輯器件，具有高性能、低功耗和靈活性等特點。它廣泛應(yīng)用于通信、計算、圖像處理、工業(yè)控制和數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域，為設(shè)計人員提供了一種高效、可定制的硬件平臺。

板卡長這樣：

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每個智能網(wǎng)卡都配備了一個大型的Arria 10 FPGA，4GB DDR4-SDRAM，128MB閃存用于FPGA配置，一個Mellanox NIC ASIC，一個用于50Gb以太網(wǎng)連接的QSFP+端口，三個8x PCIe Gen3接口，一個內(nèi)置的USB編程器和幾個LED指示燈。FPGA型號為：10AXF40GAA

板載ConnectX 3Pro is 40GbE capable連接器，10*512Mbit DDR4內(nèi)存，FT232HL可實現(xiàn)Jtag在線編程。

FPGA：Altera Arria 10，非標(biāo)準(zhǔn)型號：10AXF40GAA。 用于FPGA配置的1 Gb（128 MB）QSPI閃存存儲器：Micron N25Q00AA。 Mellanox NIC ASIC。 OCP版本使用ConnectX-3 Pro。 PCIe版本使用ConnectX-4 Lx。 5 GB（可用4.5 GB）DDR4 SDRAM，分為兩個獨立的2.25 GB 72位接口（64位數(shù)據(jù)+8位ECC）：SK hynix H5AN4G6NAFR-UHC。 三個I2C總線。 用于U17再時鐘和QSFP接口管理的總線。 用于管理以下部件的總線：多個電源分配組件、I2C EEPROM、PCIe時鐘生成芯片、I2C到GPIO芯片、溫度傳感器和Mellanox NIC ASIC。 用于Mellanox NIC ASIC管理的總線。 兩個獨立的8x PCIe Gen3接口，用于FPGA。 第一個接口路由到SAMTEC連接器中的PCIe分流的第一個8x接口（OCP板）和PCIe邊緣的1-8個通道（PCIe板）。 第二個接口路由到外部連接器J8（OCP板）和PCIe邊緣的9-16個通道（PCIe板）。 一個8x PCIe Gen3接口用于Mellanox NIC ASIC，路由到SAMTEC連接器中的第二個8x PCIe分流（OCP板）和OCuLink連接器（PCIe板）。 一個通過U17再時鐘與FPGA連接的QSFP+端口。 基于FTDI FT232H的板載USB JTAG編程器。 多個振蕩器。 FPGA使用五個振蕩器。 Mellanox NIC ASIC使用一個振蕩器。 U17再時鐘DS250DF810使用一個振蕩器。 FT232H使用一個振蕩器。 一個PCIe時鐘分配芯片。 多個LED（其中9個可從FPGA訪問）。 多個外部引腳排針。 一個I2C引腳排針用于QSFP電纜和再時鐘管理。 一個I2C引腳排針用于電源調(diào)節(jié)組件、PCIe時鐘生成、EEPROM、溫度傳感器等。 一個I2C引腳排針用于Mellanox NIC ASIC管理和LED狀態(tài)。 一個用于使用標(biāo)準(zhǔn)Altera Blaster的JTAG連接的引腳排針。 一個用于風(fēng)扇連接器的引腳排針（僅PCIe變種中存在）。 一個帶有三個GPIO引腳的引腳排針，與FPGA相連（僅PCIe變種中存在）。 一個帶有USB連接到FT232H板載編程器的引腳排針（與外部USB端口復(fù)用）。 FT232H板載編程器的外部USB端口。 OCP變種中為Micro USB。 PCIe變種中為USB Type B。 一個未知的帶有2個引腳的引腳排針。 其他離散元件（電阻、電容、電平轉(zhuǎn)換器等）。

作者僅通過Linux成功識別到了開發(fā)板，并實現(xiàn)程序燒錄，Linux的版本號是Ubunt22.04，以下是步驟：

你可以通過USB -> 方口USB2.0的線子連接電腦和板子，開發(fā)板可以通過12V供電，取電自PCIE接口，可以從拼多多購買PCIE延長線，延長線使用DC轉(zhuǎn)4PIN線，從12V3A的電源適配器取電，注意，盡可能使用大功率的電源，我使用的是12V5A的60W電源，你可以參考，或者盡可能使用更大功率的電源。

然后Linux安裝Quartus20.1標(biāo)準(zhǔn)版，當(dāng)然，你也可以使用新版，這里安裝教程略。

接下來安裝FT232HL的驅(qū)動程序，請嚴(yán)格安裝我的步驟進(jìn)行：

1、安裝依賴

# On Debian/Ubuntu hostssudo apt-get install -y libtool pkg-config texinfo libusb-dev libusb-1.0.0-dev libftdi-dev autoconf libjim-dev git wget build-essential cmake openocd

2、下載JTAG庫

git clone https://github.com/j-marjanovic/jtag-quartus-ft232hcd jtag-quartus-ft232h

mkdir build && cd build cmake ..make -j`nproc`

3、復(fù)制So文件到Quartus

注意，下面的/opt/quartus/linux64改成你實際的Quartus安裝地址的Linux64文件夾下

#copy libjtag_hw_otma.so to your quartus linux64 directory (eg. $HOME/altera/15.0/quartus/linux64).

cp build/libjtag_hw_otma.so /opt/quartus/linux64

4、初始化設(shè)備

cat << EOF | sudo tee /etc/udev/rules.d/100-usb-ftdi.rulesSUBSYSTEM=="usb", ATTRS{idVendor}=="0403", ATTRS{idProduct}=="6014", OWNER="root", GROUP="plugdev", TAG+="uaccess"EOF

sudo adduser $USER plugdev?

openocd \

? ?-f interface/ftdi/um232h.cfg \

? ?-c "adapter speed 2000; transport select jtag; jtag newtap auto0 tap -irlen 10 -expected-id 0x029070dd; init; exit;"

上面最后的openocd肯定會運行報錯，根據(jù)報錯提示的ID號修改后面的id，再重新運行。

5、盡情享用吧！

以上4步做完即可通過Quartus正常下載程序。

原文鏈接 https://www.myfpga.cn/?id=314

本文參考了以下鏈接的文章：

https://github.com/tow3rs/catapult-v3-smartnic-re

https://github.com/j-marjanovic/jtag-quartus-ft232h??

如果你成功在Windows下對該板實現(xiàn)了程序下載，可以聯(lián)系我添加上對應(yīng)的方法，以及你的信息，我將更新進(jìn)頁面，謝謝！?(如有更新，會更新在原文)

Email：chenyu@myfpga.cn