Developed by a consortium of companies ranging from FPGA vendors to end users, the FPGA Mezzanine Card is an ANSI standard that provides a standard mezzanine card form factor, connectors, and modular interface to an FPGA located on a base board. Decoupling the I/O interfaces from the FPGA simplifies I/O interface module design while maximizing carrier card reuse.
FPGA 夾層卡 (FMC) 標準由包括 FPGA 廠商和最終用戶在內(nèi)的公司聯(lián)盟開發(fā),屬于 ANSI 標準,旨在為基礎板(載卡)上的 FPGA 提供標準的夾層卡尺寸、連接器和模塊接口。I/O 接口與 FPGA 分離,不僅簡化了 I/O 接口模塊設計,同時還能最大化載卡的重復使用率。
支持高達 10 Gb/s 的信號傳輸速率,夾層卡和載卡之間潛在總帶寬達 40 Gb/s。不管是采用定制的內(nèi)部板設計還是商用成品 (COTS) 夾層卡或載卡,F(xiàn)MC 標準有助于將現(xiàn)有的 FPGA / 載卡設計重新用到新的 I/O 上,而這只需更換 FMC 模塊并對 FPGA 設計略作調(diào)整即可。
FMC 標準的出現(xiàn)將板設計進行了模塊化,分為處理引擎(載卡)和 I/O 引擎(FMC 模塊)兩大部分。設計人員現(xiàn)在能重復利用單個載卡(包括一個或多個FPGA 以及適當數(shù)量和類型的 FMC 連接器和板)作為多種不同市場和應用的基礎。此外,借助性能更高、功能更強的新型 FPGA 產(chǎn)品,設計人員能在確保與現(xiàn)有 FMC 模塊全面兼容的同時輕松升級到新載卡。
FMC標準定義了單寬度(69 毫米 x 76.5 毫米) 和雙寬度(139 毫米 x 76.5 毫米)兩種尺寸。單寬度模塊支持到載卡的單個連接器。雙寬度模塊主要面向需要更高帶寬、更大前面板空間或較大PCB 面積的應用,支持多達兩個連接器。FMC 標準提供兩種尺寸,能夠更加靈活地根據(jù)空間、I/O 要求或者這兩者的要求對板進行精心優(yōu)化。
選定尺寸之后,板設計人員就要在兩種不同連接器間做出選擇,以用作 FMC 標準到載卡上 FPGA 的接口:一種是具有 160 個引腳的低引腳數(shù) (LPC) 連接器,另一種則是具有 400 個引腳的高引腳數(shù) (HPC) 連接器。這兩種連接器均支持高達 2 Gb/s 的單端和差分信號傳輸速率,且到 FPGA 串行連接器的信號傳輸速率高達 10 Gb/s。
除了 68 個用戶定義的單端信號或者 34 個用戶定義的差分對外,LPC 連接器還提供了 1 個串行收發(fā)器對、時鐘、JTAG 接口和 1 個作為基礎智能平臺管理接口 (IPMI) 命令可選支持的 I2C 接口。而 HPC 連接器則提供了 160 個用戶定義的單端信號(或者 80 個用戶定義的差分對)、10 個串行收發(fā)器對以及更多時鐘。
HPC 和 LPC 連接器都使用相同的機械式連接器,唯一的差別在于實際上移植哪些信號,因此采用 LPC 連接器的卡也能插入 HPC 處,而且只要適當設計,HPC 卡在插入 LPC 處時還能提供諸多派生功能。

下圖顯示的是賽靈思的一個實例板,該板采用了 Virtex'-6 FPGA和兩種 FMC連接器(一個 LPC 和一個 HPC)。
愛華網(wǎng)


