LightBoat-2300 轻舟系列 FPGA 加速卡

产品详情

产品概述

LightBoat-2300 轻舟系列 FPGA 加速卡是绿算技术自主研发的高性能硬件加速产品，于 2025 年 2 月正式发布。该系列采用 AMD UltraScale+™ 架构，搭载 Virtex UltraScale+ XCVU23P 高性能 FPGA 芯片，专为智能网络、数据中心加速、AI 推理、硬件安全及工业边缘计算等场景设计，能为各类计算与数据应用提供芯片级硬件加速能力。

应用场景详解

1. IP Core 开发验证平台

LightBoat-2300 系列凭借丰富的硬件资源和完善的调试接口，成为 ASIC / IP Core 原型验证的理想平台：

• 硬件原型验证：利用 225.2 万逻辑单元与 99Mb UltraRAM，支持复杂数字电路的硬件仿真与验证
• 算法硬件化验证：在流片前验证算法硬件实现的功能正确性与性能指标
• 接口协议验证：支持 PCIe Gen4、100G 以太网等高速接口的协议一致性测试
• 调试与测试：配备 USB Type-C 调试接口（JTAG + UART×4）与状态 LED 指示灯，便于软硬件协同调试
• 快速迭代开发：FPGA 可重编程特性支持设计快速迭代，缩短 IP Core 开发周期

2. 加密计算与硬件安全

基于 FPGA 的硬件级并行计算能力，LightBoat-2300 系列在密码学加速领域表现卓越：

• 国密算法硬件加速：集成 SM2/SM4 国密算法硬件引擎，性能较纯软件方案提升数倍
• 对称/非对称加密：支持 AES、DES、RSA、ECC 等主流密码算法的硬件级加速
• 哈希运算加速：支持 SHA256、SM3 等哈希算法高速计算，适用于区块链与数据完整性校验
• 同态加密加速：支持隐私计算中的同态加密运算，相比 CPU 实现可提升 50 倍以上效率
• SSL/TLS 卸载：作为 200G SmartNIC，实现网络数据包硬件加解密，大幅降低服务器 CPU 负载
• 量子安全加密：支持格密码（Lattice-based Cryptography）等抗量子算法，满足未来安全需求

3. 密码管理与密钥安全

LightBoat-2300 系列提供硬件级密钥管理能力，保障密码系统的全生命周期安全：

• 硬件安全模块（HSM）：基于 FPGA 构建可信执行环境，实现密钥的安全生成、存储与使用
• 密钥生命周期管理：支持密钥生成、分发、轮换、销毁的全流程硬件级保护
• 真随机数生成：利用 FPGA 物理特性生成高质量随机数，满足密码学安全要求
• 密钥隔离存储：通过硬件隔离机制确保密钥与业务数据分离，防止侧信道攻击
• 访问控制：基于硬件的身份认证与权限管理，防止未授权访问
• 审计与合规：记录所有密码学操作日志，满足 GDPR、等保 2.0、密码法等合规要求

其他典型应用场景

• 数据中心网络：200G 智能网卡（SmartNIC）、NVMe-oF 加速 —— 降低 CPU 负载 85%+，延迟降至 10μs 以下
• AI 推理与 LLM：KVCache 扩展、大模型推理加速 —— 解决显存瓶颈，支持“无限显存”方案
• NVMe RAID：16 盘位 NVMe SSD 硬件 RAID —— 带宽提升 34 倍，支持 RAID0/1/5/10
• 金融科技：高频交易、实时风控、期权定价 —— 交易指令生成时间压缩至微秒级
• 隐私计算：多方安全计算 —— 硬件级隐私保护，数据不出域
• 工业边缘：机器视觉、PLC 控制、实时质检 —— 毫秒级响应，亚像素级检测精度

产品形态与生态支持

• 物理形态：标准半高半长（HHHL）PCIe 加速卡，无需额外线缆，即插即用
• 软件生态：支持 Vivado 开发环境，提供完整 SDK 与驱动程序，兼容主流 AI 框架与云平台
• 安全认证：支持国密二级资质要求，满足金融、政府等敏感行业安全标准
• 扩展能力：单卡最大支持 16 块 NVMe SSD，可升级至 24/32 块

LightBoat-2300 系列不仅是高性能计算加速卡，更是全功能硬件安全平台。其 IP Core 开发验证能力助力芯片设计快速迭代，硬件级加密计算保障数据处理安全，密钥管理功能满足合规要求。凭借 XCVU23P 的强大性能与绿算技术的深度优化，该系列已成为智算中心、金融科技、隐私计算等领域的核心基础设施。