Fタイル・イーサネット・インテル® FPGAハードIPユーザーガイド

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ID 683023
日付 3/28/2022
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ドキュメント目次
ドキュメント目次 x
1. 概要 2. はじめに 3. Fタイル・イーサネット・インテル® FPGAハードIPのパラメーター 4. 機能の説明 5. クロック 6. リセット 7. インターフェイスの概要 8. コンフィグレーション・レジスター 9. サポートされているモジュールおよびIP 10. サポートされるツール 11. Fタイル・イーサネット・インテルFPGAハードIPユーザーガイドのアーカイブ 12. 文書改訂履歴
1. 概要 x
1.1. Fタイルのイーサネット・システムの概要 1.2. Fタイル・イーサネット・インテル® FPGAハードIPの概要
1.2. Fタイル・イーサネット・インテル® FPGAハードIPの概要 x
1.2.1. デバイスファミリーのサポート 1.2.2. デバイスのスピードグレードのサポート 1.2.3. リソース使用率 1.2.4. リリース情報
2. はじめに x
2.1. Fタイル・イーサネット・インテル® FPGAハードIPコアのインストールとライセンス 2.2. IPコアのパラメーターおよびオプションの指定 2.3. IPデザイン用のリファレンスおよびシステムPLLクロック 2.4. 生成ファイルの構造 2.5. タイルファイルの生成 2.6. IPコア・テストベンチ
2.4. 生成ファイルの構造 x
2.4.1. IP-XACTファイルの生成
4. 機能の説明 x
4.1. データパスの説明 4.2. Fタイル・イーサネット・インテル® FPGAハードIP MAC 4.3. PCS、OTN、およびFlexEモード 4.4. Precise Time Management (高精度時刻管理) 4.5. オートネゴシエーションおよびリンク・トレーニング
4.2. Fタイル・イーサネット・インテル® FPGAハードIP MAC x
4.2.1. MAC TXデータパス 4.2.2. MAC RXデータパス 4.2.3. PAUSEまたはプライオリティー・フロー制御 (PFC) を使用した輻輳およびフロー制御 4.2.4. リンク障害シグナリング 4.2.5. イーサネット送信の順序
4.2.1. MAC TXデータパス x
4.2.1.1. TXプリアンブル、スタート、およびSFD挿入 4.2.1.2. 送信元アドレスの挿入 4.2.1.3. Length/Typeフィールドの処理 4.2.1.4. フレームパディング 4.2.1.5. フレーム・チェック・シーケンス (CRC-32) の挿入 4.2.1.6. パケット間ギャップの生成および挿入
4.2.2. MAC RXデータパス x
4.2.2.1. RXプリアンブル処理 4.2.2.2. RX厳密SFDチェック 4.2.2.3. RXのFCSチェック 4.2.2.4. RXの形式が正しくないパケットの処理 4.2.2.5. RXフレームからのPADバイトおよびFCSバイトの除去 4.2.2.6. RXアンダーサイズ・フレーム、オーバーサイズ・フレーム、および長さエラーのあるフレーム 4.2.2.7. パケット間ギャップ
4.2.3. PAUSEまたはプライオリティー・フロー制御 (PFC) を使用した輻輳およびフロー制御 x
4.2.3.1. XOFFフレーム送信をトリガーする条件 4.2.3.2. XONフレーム送信をトリガーする条件 4.2.3.3. 一時停止制御および生成インターフェイス 4.2.3.4. 一時停止制御フレームのフィルタリング
4.3. PCS、OTN、およびFlexEモード x
4.3.1. PCSモード 4.3.2. OTNモード 4.3.3. FlexEモード
4.4. Precise Time Management (高精度時刻管理) x
4.4.1. 機能 4.4.2. PTPタイムスタンプの精度 4.4.3. PTPクライアント・フロー 4.4.4. FECなしのバリアントのRX仮想レーンオフセットの計算 4.4.5. 仮想レーンの順序とオフセット値 4.4.6. UI調整 4.4.7. リファレンス・タイム・インターバル 4.4.8. UI測定の最小および最大リファレンス・タイム (TAM) インターバル (ハードウェア) 4.4.9. UI値とPMA遅延 4.4.10. Advanced Timestamp Accuracyモードの配線遅延調整
4.4.3. PTPクライアント・フロー x
4.4.3.1. PTP TXクライアント・フロー 4.4.3.2. PTP RXクライアント・フロー
4.4.6. UI調整 x
4.4.6.1. TX UI調整 4.4.6.2. RX UI調整
5. クロック x
5.1. 単一インスタンス動作におけるクロック接続 5.2. 複数インスタンス動作におけるクロック接続 5.3. MAC非同期FIFO動作におけるクロック接続 5.4. PTPベースの同期および非同期動作におけるクロック接続 5.5. 同期イーサネット動作におけるクロック接続 5.6. カスタムケイデンス
6. リセット x
6.1. リセット信号 6.2. リセットシーケンス
7. インターフェイスの概要 x
7.1. ステータス・インターフェイス 7.2. TX MAC Avalon STクライアント・インターフェイス 7.3. RX MAC Avalon STアラインメント・クライアント・インターフェイス 7.4. TX MACセグメント化クライアント・インターフェイス 7.5. RX MACセグメント化クライアント・インターフェイス 7.6. MACフロー制御インターフェイス 7.7. PCSモードのTXインターフェイス 7.8. PCSモードのRXインターフェイス 7.9. FlexEおよびOTNモードのTXインターフェイス 7.10. FlexEおよびOTNモードのRXインターフェイス 7.11. カスタム・レート・インターフェイス 7.12. リコンフィグレーション・インターフェイス 7.13. Precision Time Protocolインターフェイス
7.2. TX MAC Avalon STクライアント・インターフェイス x
7.2.1. TX MAC Avalon STクライアント・インターフェイス (Preamble Passthroughがディスエーブルの場合) 7.2.2. TX MAC Avalon STクライアント・インターフェイス (Preamble Passthroughがイネーブルの場合) 7.2.3. MAC Avalon ST skip_crc 信号を使用して送信元アドレス、PAD、およびCRC挿入を制御する 7.2.4. MAC Avalon ST i_tx_error 信号を使用してパケットを無効としてマークする
7.3. RX MAC Avalon STアラインメント・クライアント・インターフェイス x
7.3.1. RX MAC Avalon STクライアント・インターフェイス (Preamble Passthroughがディスエーブルの場合) 7.3.2. RX MAC Avalon STクライアント・インターフェイス (PassthroughおよびRX CRC Forwardingがイネーブルの場合) 7.3.3. RX MACアダプターの制限事項 7.3.4. RX MAC Avalon STクライアント・インターフェイスのステータス
7.4. TX MACセグメント化クライアント・インターフェイス x
7.4.1. TX MACセグメント化クライアント・インターフェイス (Preamble Passthroughがディスエーブルの場合) 7.4.2. TX MACセグメント化クライアント・インターフェイス (Preamble Passthroughがイネーブルの場合) 7.4.3. MACセグメント化 skip_crc 信号を使用して送信元アドレス、PAD、およびCRC挿入を制御する 7.4.4. MACセグメント化 i_tx_mac_error を使用してパケットを無効としてマークする
7.5. RX MACセグメント化クライアント・インターフェイス x
7.5.1. RX MACセグメント化クライアント・インターフェイス (Preamble Passthroughがディスエーブルの場合) 7.5.2. RX MACセグメント化クライアント・インターフェイス (PassthroughおよびRX CRC Forwardingがイネーブルの場合) 7.5.3. RX MACセグメント化クライアント・インターフェイスのステータスとエラー
7.12. リコンフィグレーション・インターフェイス x
7.12.1. イーサネット・リコンフィグレーション・インターフェイス 7.12.2. トランシーバー・リコンフィグレーション・インターフェイス
7.13. Precision Time Protocolインターフェイス x
7.13.1. Time-of-Dayインターフェイス 7.13.2. TX2ステップ・タイムスタンプ・インターフェイス 7.13.3. TX 1ステップ・タイムスタンプ・インターフェイス 7.13.4. RXタイムスタンプ・インターフェイス 7.13.5. PTPステータス・インターフェイス 7.13.6. PTPタイル・インターフェイス
7.13.3. TX 1ステップ・タイムスタンプ・インターフェイス x
7.13.3.1. 1ステップ動作のPTPフィールドオフセット
8. コンフィグレーション・レジスター x
8.1. イーサネットAvalonメモリーマップド・インターフェイスのアドレス空間 8.2. トランシーバーAvalonメモリーマップド・インターフェイスのアドレス空間
8.1. イーサネットAvalonメモリーマップド・インターフェイスのアドレス空間 x
8.1.1. イーサネット・ハードIPコアCSR 8.1.2. FECおよびトランシーバーのコントロール・レジスターおよびステータスレジスター
9. サポートされているモジュールおよびIP x
9.1. F-Tile Auto-Negotiation and Link Training For Ethernet Intel® FPGA IP 9.2. PTPタイルアダプター
9.1. F-Tile Auto-Negotiation and Link Training For Ethernet Intel® FPGA IP x
9.1.1. 概要 9.1.2. リリース情報 9.1.3. 機能の説明 9.1.4. パラメーター 9.1.5. クロックおよびリセット 9.1.6. レジスター
9.2. PTPタイルアダプター x
9.2.1. 概要 9.2.2. クロックポート、リセットポート、およびインターフェイス・ポート 9.2.3. PTP非対称遅延リコンフィグレーション・インターフェイス 9.2.4. PTPピアツーピアMeanPathDelayリコンフィグレーション・インターフェイス
10. サポートされるツール x
10.1. F-Tile Channel Placement Tool 10.2. Ethernet Toolkitの概要
10.2. Ethernet Toolkitの概要 x
10.2.1. 機能
1. 概要
2. はじめに
3. Fタイル・イーサネット・インテル® FPGAハードIPのパラメーター
4. 機能の説明
5. クロック
6. リセット
7. インターフェイスの概要
8. コンフィグレーション・レジスター
9. サポートされているモジュールおよびIP
10. サポートされるツール
11. Fタイル・イーサネット・インテルFPGAハードIPユーザーガイドのアーカイブ
12. 文書改訂履歴

7.8. PCSモードのRXインターフェイス

Fタイル・イーサネット・インテル® FPGAハードIP RXクライアント・インターフェイスのPCS Onlyバリエーションでは、Media Independent Interface (MII) プロトコルを採用しています。

受信方向では、RX PCSはソースとして動作し、クライアントはシンクとして動作します。

表 47.  MII RXクライアント・インターフェイスの信号すべてのインターフェイス信号のクロッキングは、RXクロックにより行われます。信号名は、標準の Avalon® ストリーミング・インターフェイス信号です。

信号名

 幅

説明

o_rx_mii_d[1023:0]

o_rx_mii_d[511:0]

o_rx_mii_d[255:0]

o_rx_mii_d[127:0]

o_rx_mii_d[63:0]

1024ビット (400GE)

512ビット (200GE)

256ビット (100GE)

128ビット (40GE/50GE)

64ビット (10GE/25GE)

RX MIIデータです。データはMIIエンコーディングです。o_rx_mii_d[7:0] では、IPコアによってイーサネット・リンク上で送信される最初のバイトを保持します。o_rx_mii_d[0] では、IPコアによってイーサネット・リンクで送信された最初のビットを保持します。

RX MII Valid信号の値が0の場合、またはRX Validアラインメント・マーカー信号の値が1の場合、この信号の値は無効です。

o_rx_mii_c[127:0]

o_rx_mii_c[63:0]

o_rx_mii_c[31:0]

o_rx_mii_c[15:0]

o_rx_mii_c[7:0]

128ビット (400GE)

64ビット (200GE)

32ビット (100GE)

16ビット (40GE/50GE)

8ビット (10GE/40GE)

 RX MII制御ビット。各ビットは、RX MIIデータ信号の1バイトに対応します。例えば、 o_rx_mii_c[0] は o_rx_mii_d[7:0] に対応し、o_rx_mii_c[1] は o_rx_mii_d[15:8] に対応します。

ビットの値が1の場合、対応するデータバイトは制御バイトです。ビットの値が0の場合、対応するデータバイトはデータです。

o_rx_mii_valid

1ビット RX MIIデータ、RX MII制御ビット、およびRX Validアラインメント・マーカー信号が有効であることを示します。

o_rx_mii_am_valid

1ビット IPコアによる有効なアラインメント・マーカーの受信が、イーサネット・リンク上で行われたことを示します。

RX MII Valid信号の値が0の場合、この信号の値は無効です。RX MII Valid信号の値は、IPコアによるこの信号のアサート中に低下することがあります。
図 39. PCSモードのRXインターフェイスを使用したデータ受信

上の図で示しているのは、PCSモードのRXインターフェイスを使用してパケットをRX PCSから読み出す方法です。

  • パケットはMIIエンコードされています。
    • o_rx_mii_d 内の各バイトには、対応するビットが o_rx_mii_c 内にあり、そのバイトが制御バイトかデータバイトかが示されます。例えば、o_rx_mii_c[2] は、o_rx_mii_d[23:16] の制御ビットです。
  • データが有効なのは、o_rx_mii_valid がHighの場合のみです。o_rx_mii_d および o_rx_mii_c バスの内容の定義は、o_rx_mii_valid がLowの場合はされません。
  • PCSモードのRXインターフェイスのバイトオーダーは、MACセグメント化クライアント・インターフェイスのバイトオーダーと逆です。バイトの流れはLSBからMSBです。コアで受信する最初のバイトは o_rx_mii_d[7:0] です。
  • PCSモードのRXインターフェイスのビットオーダーは、MACセグメント化クライアント・インターフェイスのビットオーダーと同じです。コアで受信する最初のビットは o_rx_mii_d[0] です。
注: PCSモードのRXインターフェイスはSOPアラインメントではありません。新しいパケットの開始は、8で割り切れる任意のバイト位置からすることができます (PCSデータの転送は8バイトブロックです)。
表 48.  プリアンブルを備えた開始パケットブロックをPCSモードのTXインターフェイスから読み出す
MII Data MII Control イーサネット・パケット・バイト
o_rx_mii_d[7:0] 0xFB o_rx_mii_c[0] 1 Start of Packet
o_rx_mii_d[15:8] 0x55 o_rx_mii_c[1] 0 Preamble
o_rx_mii_d[23:16] 0x55 o_rx_mii_c[2] 0 Preamble
o_rx_mii_d[31:24] 0x55 o_rx_mii_c[3] 0 Preamble
o_rx_mii_d[39:32] 0x55 o_rx_mii_c[4] 0 Preamble
o_rx_mii_d[47:40] 0x55 o_rx_mii_c[5] 0 Preamble
o_rx_mii_d[55:48] 0x55 o_rx_mii_c[6] 0 Preamble
o_rx_mii_d[63:56] 0xD5 o_rx_mii_c[7] 0 SFD
図 40. アラインメント・マーカーの受信

o_rx_mii_am_valid は、RX PCSからのアラインメント・マーカーの到着を示します。アラインメント・マーカーは o_rx_mii_valid にも依存します。o_rx_mii_valid がLowの場合、o_rx_mii_am_valid は無効です。

o_rx_mii_d および o_rx_mii_c バスの内容の定義は、o_rx_mii_valid がLowの場合はされません。これは、アラインメント・マーカーが64b/66bエンコーディングの一部ではなく、MIIと同等のものがないためです。

レベル 2 の表題