基于AXIe中PCIe高带宽及多模块同步数据传输的高速图形传输系统(2)

图 3：单一 AXIe 机箱满载 12 组传输器模块

图 4：系统频率图

高带宽图形传输

除了跨 10 个机箱下严格的通道间歪斜的要求之外，系统还要求能够实时传输大量数据到光纤输出通道。各图形传输模块配备四组高性能的 FPGA;一颗负责PCIe驱动接口，另外三颗各负责 24 个光纤通道的驱动接口，即单一数据传输模块可提供 72 个光纤输出通道。

集成电路图案数据先自 RAID 磁盘阵列读出后加载主板刀锋服务器的内存，再经由PCIe 总线做直接内存存取(DMA, direct memory access)传输到个别的数据传输模块。数据传输模块上的 PCIe FPGA 接收 DMA 数据并存入模块上的闪存，然后再传输到各图形传输 FPGA 对应的 DDR3 内存储存。图形传输 FPGA 内建有客户自定的解压缩算法，解压缩后的数据会通过光学发射器做同步数据输出。示意图请参见图 5：

图 5：数据传输方块图

其中DDR3 内存切割为两个区块，以便实现「乒乓(ping-pong)」技术，也就是可让大量数据同时间进出内存以优化读/写带宽。各光纤输出通道的图形档案大小可达 300MB，换句话说，一个插满12张数据传输模块的机箱总共会需约260GB的档案大小。

先前提到符合经济效益的产出标准为每6分钟要完成一片晶圆，所以整体上会需要至少725MB/秒的连续数据带宽，通过这样的运作模式，另一组完全不同的晶圆电路图文件，也可在前片晶圆制作完成前可完成下载，以实现少量多样的高性能产出。

总结

凌华科技基于FPGA架构的AXIe 图形传输系统，对于无光罩 E-Beam 微影制程应用，提供高效率集成电路图形数据处理、传输，以及数据同步的解决方案，整体系统跨通道间时钟偏移低于 2ns，且应用AXIe的几项特色，包含可提供大功率电源、有效散热及高可靠度及扩充性，可符合实际半导体生产制程的需求。

*AdvancedTCA、Advanced Telecom Computing Architecture以及 PICMG 是 PCI Industrial Manufacturers Group 的注册商标。

关于凌华

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