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2024-04-03T19:19:31Z

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[[Datei:Samtec ASP-134488-01 male FMC HPC connector PP008729.jpg|mini|Oben: Einbaustecker einer Tochterplatine<br />Unten: Buchse auf einer Basisplatine]]
Die {{lang|en|'''FPGA Mezzanine Card'''}} ('''FMC''') ist ein speziell auf die Bedürfnisse von [[FPGA]]s ausgerichteter, als [[American National Standards Institute|ANSI]]/[[VITA (Organisation)|VITA]] 57.1 spezifizierter [[Daughter card|Tochterkartenstandard]].

== Hintergrund ==

FPGAs bieten eine große Bandbreite an [[Eingabe und Ausgabe|I/O]]-Möglichkeiten. Moderne FPGAs unterstützen von einfachem [[Transistor-Transistor-Logik|TTL]]-Digital-I/O über [[Bus (Datenverarbeitung)|Speicherbusse]] bis hin zu schnellem [[Symmetrische Signalübertragung|differentiellen]] I/O mit [[Low Voltage Differential Signaling|LVDS]] eine Vielzahl an Signalstandards. Einige Familien bieten darüber hinaus Gigabit-Transceiver, mit denen [[Serielle Datenübertragung|serielle]] Hochgeschwindigkeitsbusse wie [[Gigabit-Ethernet]] oder [[PCI-Express]] realisiert werden können.

Ist ein FPGA in einer [[Anwendungssoftware|Applikation]] eingebettet, geht diese Flexibilität in der Regel verloren, da die I/O-Möglichkeiten nun durch die angeschlossene Peripherie (Steckverbinder, [[PHY]]s usw.) bestimmt werden. Soll das I/O geändert werden, wird eine Überarbeitung der Hardware notwendig.

Die FPGA Mezzanine Card soll dieses Problem lösen: Die I/Os des FPGAs werden direkt an einen hochpoligen High-Speed-Steckverbinder gelegt und die gesamte I/O-Peripherie auf das FMC ausgelagert. Wenn das I/O geändert werden soll, muss nur noch die FMC getauscht werden.

== Aufbau ==

{| class="wikitable float-right"
|-
! Variante !! {{lang|en|Low Pin Count}} !! {{lang|en|High Pin Count}}
|-
| User I/O
| 68 bzw. 34
| 160 bzw. 80
|-
| I/O Bänke
| 1
| 3
|-
| Gigabit Lanes
| 1
| 10
|-
| [[Taktsignal]]e
| 2
| 4
|}

Eine FMC ist eine etwa 69 mm × 76,5 mm große [[Leiterplatte]]. Einige Einbuchtungen erlauben es, eine FMC auch auf [[Advanced Mezzanine Card]]s zu nutzen. An der Stirnseite ist eine Frontplatte angebracht, die der eines [[PCI Mezzanine Card|PMCs]] ähnelt. Als Varianten sind doppelt so breite Module und Module mit besonderen Anschlussflächen für Kühlkörper ({{lang|en|Conduction Cooled}}) definiert.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.fmchub.com/faq/#fmc_form_factors |titel=What form factors are specified by ANSI/VITA-57.1? |werk=fmchub.com |sprache=en |abruf=2023-10-18}}</ref>

Das FMC verfügt über einen High-Speed-Steckverbinder mit über 160 ({{lang|en|Low Pin Count}}, LPC) oder 400 ({{lang|en|High Pin Count}}, HPC) Pins.<ref>{{Internetquelle |url=https://fmchub.github.io/appendix/VITA57_FMC_HPC_LPC_SIGNALS_AND_PINOUT.html |titel=Signals and pinout of high-pin count (HPC) and low-pin count (LPC) connectors |werk=Github |sprache=en |abruf=2023-10-18}}</ref> Die LPC-Variante bietet 68 frei belegbare Pins in einer Bank, die HPC-Variante 160 Pins, die in drei Bänke aufgeteilt sind. Zwei Pins können jeweils zu einem differentiellen Pärchen zusammengefasst werden. Dazu bieten LPC-Module ein Interface für Gigabit-[[Transceiver]], HPC-Module sogar zehn.

Die spezielle Versorgungsspannung (VADJ) soll als I/O-Versorgungsspannung dienen. Die VADJ hat keinen fest definierten Wert, das FMC darf diese bestimmen. In der Regel wird die VADJ von den genutzten Signalstandards abhängen. Die von einigen Signalstandards benötigte Referenzspannung muss durch das FMC bereitgestellt werden. Die FPGA Mezzanine Card bietet durch ein [[EEPROM]] mit [[Field Replaceable Unit|FRU]]-Informationen [[Intelligent Platform Management Interface|IPMI]]-Unterstützung. Hier findet sich auch ein Eintrag, welche VADJ das FMC benötigt.

Als einer der großen FPGA-Hersteller wirkte die ehemalige Firma [[Xilinx]] am FMC-Standard mit. Der Standard wurde von Xilinx aktiv propagiert, indem alle damals neuen Eval-Boards mit einem FMC-Slot ausgestattet wurden. Xilinx bot auch selbst einige FMCs an.<ref> {{Internetquelle |url=https://www.samtec.com/standards/vita/fmc/ |titel=FMC Connector Standard Products and Support |werk=samtec |sprache=en |abruf=2023-10-18}}</ref>

== Weblinks ==
* [http://www.vita.com/fmc FMC Marketing Alliance] (englisch)

== Einzelnachweise ==
<references />

{{SORTIERUNG:Fpga Mezzanine Card}}
[[Kategorie:Peripheriebus (intern)]]
[[Kategorie:Leiterplatte]]

FPGA Mezzanine Card - Versionsgeschichte

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