Durante años se ha debatido la creación de módulos SFP+ inteligentes con FPGAs en su interior. En este artículo aclaramos la actual situación y las posibles soluciones.
El principal obstáculo reside en la combinación de un consumo de energía muy ajustado (1,5 W como máximo) y un espacio en placa muy limitado para colocar una FPGA.
Sin embargo, las FPGA PolarFire permiten esta combinación y proporcionan comunicación serie de hasta 12,7 Gbps en este tipo concreto de aplicación.
Históricamente, Microchip Technology proporcionaba un módulo de referencia para que los clientes construyeran sus propios módulos; no obstante, esto aún supone una carga para la fabricación, ya que es necesario crear un molde para la carcasa.
Para facilitar el acceso a los usuarios de FPGAs, Microchip se ha asociado con PRO DESIGN Electronic GmbH, que ha convertido este módulo en un producto estándar: el módulo SFP+ FPGA PolarFire MERLIN de ProDesign.
Puede encontrar información sobre el módulo SFP+ aquí: https://www.prodesign-fpga-acceleration.com/products/polarfire-fpga-sfp-module
Hardware
El módulo MERLIN SFP+ viene preprogramado con un diseño minimalista. Esto permite realizar pruebas y un uso básico del módulo desde el primer momento. El módulo también permite la programación en la aplicación a través de sus líneas de datos, lo que proporciona flexibilidad para actualizaciones en campo según sea necesario.
La FPGA PolarFire MPF200T utilizada en el módulo SFP+ proporciona aproximadamente 200.000 elementos lógicos, de los cuales solo se requiere un pequeño subconjunto para el mantenimiento interno del módulo.
Y así, con la elevada eficiencia energética de las FPGA PolarFire, la envolvente de potencia de 1,5 W disponible para el estándar SFP+, en el nivel de potencia II, es suficiente, lo que permite aplicaciones típicas dentro de la FPGA.
Sin embargo, para algunas aplicaciones más exigentes con múltiples puntos finales de comunicación dentro del módulo, puede requerirse el nivel de potencia III.
Para una estimación inicial de la potencia necesaria para un diseño determinado, el propio fabricante proporciona el Estimador de Potencia de Microchip, una herramienta independiente basada en Excel que permite realizar análisis de potencia hipotéticos por adelantado.
