外部メモリー・インターフェイス・ インテル® Agilex™ FPGA IPユーザーガイド

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ID 683216
日付 6/20/2022
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ドキュメント目次
ドキュメント目次 x
1. 外部メモリー・インターフェイス・ インテル® Agilex™ FPGA IPについて 2. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IP – 概要 3. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IP - 製品アーキテクチャー 4. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IP - エンドユーザーの信号 5. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IP - メモリーIPのシミュレーション 6. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IP – DDR4のサポート 7. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IP - QDR-IVのサポート 8. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IP – タイミング・クロージャー 9. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IP – I/Oのタイミング・クロージャー 10. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IP – コントローラーの最適化 11. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IP – デバッグ 12. 外部メモリー・インターフェイス・ インテル® Agilex™ FPGA IPユーザーガイド・アーカイブ 13. 外部メモリー・インターフェイス・ インテル® Agilex™ FPGA IPユーザーガイドの改訂履歴
1. 外部メモリー・インターフェイス・ インテル® Agilex™ FPGA IPについて x
1.1. リリース情報
2. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IP – 概要 x
2.1. インテル® Agilex™ EMIF IPのプロトコルと機能のサポート 2.2. インテル® Agilex™ EMIF IPのデザインフロー 2.3. インテル® Agilex™ EMIF IPのデザイン・チェックリスト
3. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IP - 製品アーキテクチャー x
3.1. インテル® Agilex™ EMIFのアーキテクチャー: 概要 3.2. インテル® Agilex™ EMIFのシーケンサー 3.3. インテル® Agilex™ EMIFのキャリブレーション 3.4. インテル® Agilex™ EMIFのコントローラー 3.5. インテル® Agilex™ EMIF IPにおけるユーザーが要求するリセット 3.6. ハード・プロセッサー・サブシステム向け インテル® Agilex™ EMIF 3.7. ハードPHYでのカスタム・コントローラーの使用
3.1. インテル® Agilex™ EMIFのアーキテクチャー: 概要 x
3.1.1. インテル® Agilex™ EMIFのアーキテクチャー: I/Oサブシステム 3.1.2. インテル® Agilex™ EMIFのアーキテクチャー: I/O SSM 3.1.3. インテル® Agilex™ EMIFのアーキテクチャー: I/Oバンク 3.1.4. インテル® Agilex™ EMIFのアーキテクチャー: I/Oレーン 3.1.5. インテル® Agilex™ EMIFのアーキテクチャー: 入力DQSクロックツリー 3.1.6. インテル® Agilex™ EMIFのアーキテクチャー: PHYクロックツリー 3.1.7. インテル® Agilex™ EMIFのアーキテクチャー: PLLリファレンス・クロック・ネットワーク 3.1.8. インテル® Agilex™ EMIFのアーキテクチャー: クロックの位相アライメント
3.1.4. インテル® Agilex™ EMIFのアーキテクチャー: I/Oレーン x
3.1.4.1. AVST x8/x16/x32コンフィグレーション・スキームでDDR4 x72インターフェイスを設計する場合の考慮事項
3.3. インテル® Agilex™ EMIFのキャリブレーション x
3.3.1. インテル® Agilex™ のキャリブレーションの段階 3.3.2. インテル® Agilex™ のキャリブレーションにおける段階の説明 3.3.3. インテル® Agilex™ におけるキャリブレーションのフローチャート 3.3.4. インテル® Agilex™ におけるキャリブレーション・アルゴリズム
3.3.4. インテル® Agilex™ におけるキャリブレーション・アルゴリズム x
3.3.4.1. DDR4のキャリブレーション・アルゴリズム 3.3.4.2. QDR-IVのキャリブレーション・アルゴリズム 3.3.4.3. キャリブレーションの問題をデバッグするためのガイドライン
3.3.4.1. DDR4のキャリブレーション・アルゴリズム x
3.3.4.1.1. DDR4読み出しキャリブレーション DQSenキャリブレーション デスキュー・キャリブレーション Vref-inキャリブレーション LFIFOキャリブレーション 3.3.4.1.2. DDR4書き込みキャリブレーション
3.3.4.2. QDR-IVのキャリブレーション・アルゴリズム x
3.3.4.2.1. QDR-IV読み出しキャリブレーション 3.3.4.2.2. QDR-IV書き込みキャリブレーション
3.3.4.3. キャリブレーションの問題をデバッグするためのガイドライン x
3.3.4.3.1. キャリブレーション・レポートの情報を使用してのキャリブレーション・エラーのデバッグ 3.3.4.3.2. アドレスおよびコマンドのレベリング・キャリブレーション・エラーのデバッグ 3.3.4.3.3. アドレスおよびコマンドのデスキューエラーのデバッグ 3.3.4.3.4. DQSイネーブルエラーのデバッグ 3.3.4.3.5. 読み出しのデスキュー・キャリブレーション・エラーのデバッグ 3.3.4.3.6. VREFINキャリブレーション・エラーのデバッグ 3.3.4.3.7. LFIFOキャリブレーション・エラーのデバッグ 3.3.4.3.8. 書き込みレベリングエラーのデバッグ 3.3.4.3.9. 書き込みのデスキュー・キャリブレーション・エラーのデバッグ 3.3.4.3.10. VREFOUTキャリブレーション・エラーのデバッグ
3.4. インテル® Agilex™ EMIFのコントローラー x
3.4.1. ハード・メモリー・コントローラー 3.4.2. インテル® Agilex™ ハード・メモリー・コントローラーのレート変換機能
3.4.1. ハード・メモリー・コントローラー x
3.4.1.1. ハード・メモリー・コントローラーの機能 3.4.1.2. ハード・メモリー・コントローラーのメイン制御パス 3.4.1.3. データ・バッファー・コントローラー
3.6. ハード・プロセッサー・サブシステム向け インテル® Agilex™ EMIF x
3.6.1. インテル® Agilex™ EMIF IPとHPSにおけるI/Oバンク使用時の制約
4. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IP - エンドユーザーの信号 x
4.1. インテル® Agilex™ EMIF IPのインターフェイスと信号の説明 4.2. インテル® Agilex™ EMIF IPのAFI信号 4.3. インテル® Agilex™ EMIF IP AFI 4.0のタイミング図 4.4. インテル® Agilex™ EMIF IPのメモリー・マップド・レジスター (MMR) 一覧
4.1. インテル® Agilex™ EMIF IPのインターフェイスと信号の説明 x
4.1.1. DDR4に対するインテルAgilex EMIF IPインターフェイス 4.1.2. QDR-IVに対するインテルAgilex EMIF IPインターフェイス
4.1.1. DDR4に対するインテルAgilex EMIF IPインターフェイス x
4.1.1.1. DDR4のlocal_reset_req 4.1.1.2. DDR4のlocal_reset_status 4.1.1.3. DDR4のpll_ref_clk 4.1.1.4. DDR4のpll_locked 4.1.1.5. DDR4のac_parity_err 4.1.1.6. DDR4のoct 4.1.1.7. DDR4のmem 4.1.1.8. DDR4のstatus 4.1.1.9. DDR4のafi_reset_n 4.1.1.10. DDR4のafi_clk 4.1.1.11. DDR4のafi_half_clk 4.1.1.12. DDR4のafi 4.1.1.13. DDR4のemif_usr_reset_n 4.1.1.14. DDR4のemif_usr_clk 4.1.1.15. DDR4のctrl_amm 4.1.1.16. DDR4のctrl_amm_aux 4.1.1.17. DDR4のctrl_auto_precharge 4.1.1.18. DDR4のctrl_user_priority 4.1.1.19. DDR4のctrl_ecc_user_interrupt 4.1.1.20. DDR4のctrl_ecc_readdataerror 4.1.1.21. DDR4のctrl_ecc_status 4.1.1.22. DDR4のctrl_mmr_slave 4.1.1.23. DDR4のhps_emif 4.1.1.24. DDR4のemif_calbus 4.1.1.25. DDR4のemif_calbus_clk
4.1.2. QDR-IVに対するインテルAgilex EMIF IPインターフェイス x
4.1.2.1. QDR-IVのlocal_reset_req 4.1.2.2. QDR-IVのlocal_reset_status 4.1.2.3. QDR-IVのpll_ref_clk 4.1.2.4. QDR-IVのpll_locked 4.1.2.5. QDR-IVのoct 4.1.2.6. QDR-IVのmem 4.1.2.7. QDR-IVのstatus 4.1.2.8. QDR-IVのafi_reset_n 4.1.2.9. QDR-IVのafi_clk 4.1.2.10. QDR-IVのafi_half_clk 4.1.2.11. QDR-IVのafi 4.1.2.12. QDR-IVのemif_usr_reset_n 4.1.2.13. QDR-IVのemif_usr_clk 4.1.2.14. QDR-IVのctrl_amm 4.1.2.15. QDR-IVのemif_calbus 4.1.2.16. QDR-IVのemif_calbus_clk
4.2. インテル® Agilex™ EMIF IPのAFI信号 x
4.2.1. AFIのクロック信号とリセット信号 4.2.2. AFIのアドレスおよびコマンド信号 4.2.3. AFIの書き込みデータ信号 4.2.4. AFIの読み出しデータ信号 4.2.5. AFIのキャリブレーション・ステータス信号 4.2.6. AFIのトラッキング管理信号 4.2.7. AFIのシャドーレジスター管理信号
4.3. インテル® Agilex™ EMIF IP AFI 4.0のタイミング図 x
4.3.1. AFIのアドレスおよびコマンドのタイミング図 4.3.2. AFIの書き込みシーケンスのタイミング図 4.3.3. AFIの読み出しシーケンスのタイミング図 4.3.4. AFIキャリブレーション・ステータスのタイミング図
4.4. インテル® Agilex™ EMIF IPのメモリー・マップド・レジスター (MMR) 一覧 x
4.4.1. ctrlcfg0 4.4.2. ctrlcfg1 4.4.3. dramtiming0 4.4.4. sbcfg1 4.4.5. caltiming0 4.4.6. caltiming1 4.4.7. caltiming2 4.4.8. caltiming3 4.4.9. caltiming4 4.4.10. caltiming9 4.4.11. dramaddrw 4.4.12. sideband0 4.4.13. sideband1 4.4.14. sideband4 4.4.15. sideband6 4.4.16. sideband7 4.4.17. sideband9 4.4.18. sideband11 4.4.19. sideband12 4.4.20. sideband13 4.4.21. sideband14 4.4.22. dramsts 4.4.23. niosreserve0 4.4.24. niosreserve1 4.4.25. sideband16 4.4.26. ecc3: ECCエラーおよび割り込みのコンフィグレーション 4.4.27. ecc4: ステータスとエラー情報 4.4.28. ecc5: 最新のSBEまたはDBEのアドレス 4.4.29. ecc6: 最新のドロップされた訂正コマンドのアドレス 4.4.30. ecc7: 最新のSBEまたはDBEのアドレスの拡張 4.4.31. ecc8: 最新のドロップされた訂正コマンドのアドレスの拡張
5. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IP - メモリーIPのシミュレーション x
5.1. シミュレーションのオプション 5.2. シミュレーションの概要 5.3. Mentor Graphics* AXI4 Master BFM (Intel FPGA Edition) でのデザイン例のシミュレーション
5.2. シミュレーションの概要 x
5.2.1. キャリブレーション・モード 5.2.2. シミュレーション・スクリプト 5.2.3. Verilog HDLでの機能的なシミュレーション 5.2.4. VHDLでの機能的なシミュレーション 5.2.5. デザイン例のシミュレーション
5.3. Mentor Graphics* AXI4 Master BFM (Intel FPGA Edition) でのデザイン例のシミュレーション x
5.3.1. 手順の概要 5.3.2. EMIFデザイン例の生成 5.3.3. プラットフォーム・デザイナーでのシミュレーション・デザイン例の編集 5.3.4. ed_sim.vファイルの編集 5.3.5. master_test_program.svファイルの取得 5.3.6. シミュレーションの実行
6. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IP – DDR4のサポート x
6.1. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IPのパラメーターの説明 6.2. Intel Agilex External Memory Interfaces Intel Calibration IPのパラメーター 6.3. インテル® Agilex™ EMIF DDR4 IPにおけるレジスターマップのIP-XACTのサポート 6.4. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IPのピンおよびリソースのプランニング 6.5. DDR4におけるボード・デザイン・ガイドライン
6.1. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IPのパラメーターの説明 x
6.1.1. インテルAgilex EMIF IPにおけるDDR4のパラメーター: General 6.1.2. インテルAgilex EMIF IPにおけるDDR4のパラメーター: Memory 6.1.3. インテルAgilex EMIF IPにおけるDDR4のパラメーター: Mem I/O 6.1.4. インテルAgilex EMIF IPにおけるDDR4のパラメーター: FPGA I/O 6.1.5. インテルAgilex EMIF IPにおけるDDR4のパラメーター: Mem Timing 6.1.6. インテルAgilex EMIF IPにおけるDDR4のパラメーター: Controller 6.1.7. インテルAgilex EMIF IPにおけるDDR4のパラメーター: Diagnostics 6.1.8. インテルAgilex EMIF IPにおけるDDR4のパラメーター: Example Designs
6.4. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IPのピンおよびリソースのプランニング x
6.4.1. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IPのインターフェイス・ピン 6.4.2. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IPのリソース 6.4.3. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IPにおけるピンのガイドライン
6.4.1. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IPのインターフェイス・ピン x
6.4.1.1. ピン要件の見積もり 6.4.1.2. DIMMのオプション 6.4.1.3. 最大インターフェイス数
6.4.2. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IPのリソース x
6.4.2.1. OCT 6.4.2.2. PLL
6.4.3. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IPにおけるピンのガイドライン x
6.4.3.1. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IPのバンク 6.4.3.2. 一般的なガイドライン 6.4.3.3. x4 DIMMの実装 6.4.3.4. 特定のピンの接続要件 6.4.3.5. コマンドおよびアドレス信号 6.4.3.6. クロック信号 6.4.3.7. データ、データストローブ、DM/DBI、およびオプションのECC信号
6.5. DDR4におけるボード・デザイン・ガイドライン x
6.5.1. インテル® Agilex™ デバイスでのDDR4の終端 6.5.2. クラムシェル・トポロジー 6.5.3. 一般的なレイアウトの配線ガイドライン 6.5.4. リファレンス・スタックアップ 6.5.5. さまざまなDDR4トポロジーでの インテル® Agilex™ EMIF固有の配線ガイドライン 6.5.6. DDR4の配線ガイドライン: ディスクリート (コンポーネント) トポロジー 6.5.7. インテル® Agilex™ EMIFのピン入れ替えガイドライン
6.5.1. インテル® Agilex™ デバイスでのDDR4の終端 x
6.5.1.1. ダイナミック・オンチップ終端 (OCT) 6.5.1.2. DDR4におけるダイナミック・オンダイ終端 (ODT) 6.5.1.3. インテル® Agilex™ FPGAデバイスでの終端の選択 6.5.1.4. インテル® Agilex™ FPGAデバイスにおけるオンチップ終端に関する推奨事項
6.5.5. さまざまなDDR4トポロジーでの インテル® Agilex™ EMIF固有の配線ガイドライン x
6.5.5.1. UDIMM、RDIMM、LRDIMM、SODIMMのDDR4トポロジーにおける1DPC (チャネルあたり1つのDIMM) 6.5.5.2. UDIMM、RDIMM、LRDIMMのDDR4トポロジーにおける2DPC (チャネルあたり2つのDIMM) 6.5.5.3. SODIMMトポロジーにおける2DPC (チャネルあたり2つのDIMM) 6.5.5.4. DIMMのコンフィグレーションにおけるスキュー・マッチング・ガイドライン 6.5.5.5. メモリー/DIMM側の電力供給に関する推奨事項
6.5.6. DDR4の配線ガイドライン: ディスクリート (コンポーネント) トポロジー x
6.5.6.1. シングルランク x 8ディスクリート (コンポーネント) トポロジー 6.5.6.2. シングルランク x 16ディスクリート (コンポーネント) トポロジー 6.5.6.3. シングルランク x 8およびRランク x 16のディスクリート (コンポーネント) トポロジーにおけるADDR/CMD基準電圧とリセット信号の配線ガイドライン 6.5.6.4. DDR4ディスクリート・コンフィグレーションにおけるスキュー・マッチング・ガイドライン 6.5.6.5. DDR4ディスクリート・コンフィグレーションの電力供給に関する推奨事項
7. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IP - QDR-IVのサポート x
7.1. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IPのパラメーターの説明 7.2. Intel Agilex External Memory Interfaces Intel Calibration IPのパラメーター 7.3. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IPのピンおよびリソースのプランニング 7.4. QDR-IVにおけるボード・デザイン・ガイドライン
7.1. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IPのパラメーターの説明 x
7.1.1. インテルAgilex EMIF IPにおけるQDR-IVのパラメーター: General 7.1.2. インテルAgilex EMIF IPにおけるQDR-IVのパラメーター: Memory 7.1.3. インテルAgilex EMIF IPにおけるQDR-IVのパラメーター: FPGA I/O 7.1.4. インテルAgilex EMIF IPにおけるQDR-IVのパラメーター: Mem Timing 7.1.5. インテルAgilex EMIF IPにおけるQDR-IVのパラメーター: Controller 7.1.6. インテルAgilex EMIF IPにおけるQDR-IVのパラメーター: Diagnostics 7.1.7. インテルAgilex EMIF IPにおけるQDR-IVのパラメーター: Example Designs
7.3. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IPのピンおよびリソースのプランニング x
7.3.1. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IPのインターフェイス・ピン 7.3.2. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IPのリソース 7.3.3. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IPにおけるピンのガイドライン
7.3.1. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IPのインターフェイス・ピン x
7.3.1.1. ピン要件の見積もり 7.3.1.2. 最大インターフェイス数
7.3.2. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IPのリソース x
7.3.2.1. OCT 7.3.2.2. PLL
7.3.3. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IPにおけるピンのガイドライン x
7.3.3.1. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IPのバンク 7.3.3.2. 一般的なガイドライン 7.3.3.3. QDR IV SRAMのコマンドとアドレス、AP、およびAINV信号 7.3.3.4. QDR IV SRAMのクロック信号 7.3.3.5. QDR IV SRAMのデータ、DINV、QVLD信号 7.3.3.6. 特定のピンの接続要件 7.3.3.7. リソース共有ガイドライン (複数のインターフェイス)
7.4. QDR-IVにおけるボード・デザイン・ガイドライン x
7.4.1. 一般的なレイアウトの配線ガイドライン 7.4.2. リファレンス・スタックアップ 7.4.3. QDR-IVトポロジーの配線ガイドライン 7.4.4. インテル® Agilex™ EMIFデザイン・ガイドラインの概要
7.4.3. QDR-IVトポロジーの配線ガイドライン x
7.4.3.1. QDR-IVのシングルデバイス・メモリー・トポロジー 7.4.3.2. QDR-IVのコンフィグレーションにおけるスキュー・マッチング・ガイドライン 7.4.3.3. QDR-IVのコンフィグレーションにおける電力供給に関する推奨事項
8. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IP – タイミング・クロージャー x
8.1. タイミング・クロージャー 8.2. タイミングの最適化
8.1. タイミング・クロージャー x
8.1.1. タイミング解析
8.1.1. タイミング解析 x
8.1.1.1. PHYまたはコア
9. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IP – I/Oのタイミング・クロージャー x
9.1. I/Oのタイミング・クロージャーの概要 9.2. EMIF IPとともに生成される資料 9.3. SPICEデッキ 9.4. ファイルの編成 9.5. 最上位のパラメーター化ファイル 9.6. IPで提供されるパラメーター (場合によってはオーバーライドが必要) 9.7. *_ip_parameters.datファイルの理解とマスクポリゴンの作成 9.8. マルチランク・トポロジー 9.9. ピンの寄生 9.10. マスク評価
9.3. SPICEデッキ x
9.3.1. アドレス/コマンドのシミュレーション・デッキ 9.3.2. FPGA書き込み動作のシミュレーション・デッキ 9.3.3. FPGA読み出し動作のシミュレーション・デッキ
10. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IP – コントローラーの最適化 x
10.1. インターフェイス規格 10.2. バンク管理による効率 10.3. データ転送 10.4. コントローラーの効率の改善
10.4. コントローラーの効率の改善 x
10.4.1. オートプリチャージ・コマンド 10.4.2. アディティブ・レイテンシー 10.4.3. バンク・インターリーブ 10.4.4. アディティブ・レイテンシーとバンク・インターリーブ 10.4.5. ユーザーが制御するリフレッシュ 10.4.6. 動作周波数 10.4.7. 連続する読み出しまたは書き込み 10.4.8. データの並べ替え 10.4.9. スタベーション制御 10.4.10. コマンドの並べ替え 10.4.11. 帯域幅 10.4.12. コマンドの優先制御のイネーブル 10.4.13. コントローラーの繰り上げおよび先送りリフレッシュ (DDR4専用)
10.4.1. オートプリチャージ・コマンド x
10.4.1.1. オートプリチャージを使用することによるDDR4インターフェイスでの最大メモリー帯域幅の実現
11. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IP – デバッグ x
11.1. インターフェイスのコンフィグレーションにおける性能の問題 11.2. 機能的な問題の評価 11.3. タイミング問題の特徴 11.4. Signal Tapロジック・アナライザーでのメモリーIPの検証 11.5. ハードウェアのデバッグ・ガイドライン 11.6. ハードウェアの問題の分類 11.7. 外部メモリー・インターフェイス・デバッグ・ツールキットを使用したデバッグ 11.8. デフォルトのトラフィック・ジェネレーターの使用 11.9. コンフィグレーション可能なトラフィック・ジェネレーター (TG2) の使用 11.10. EMIFオンチップ・デバッグ・ポート 11.11. Efficiency Monitor
11.1. インターフェイスのコンフィグレーションにおける性能の問題 x
11.1.1. インターフェイス・コンフィグレーションのボトルネックと効率に関する問題
11.2. 機能的な問題の評価 x
11.2.1. インテル® IPのメモリーモデル 11.2.2. ベンダーより提供されるメモリーモデル 11.2.3. トランスクリプト・ウィンドウのメッセージ 11.2.4. サンプルドライバーを変更することによる失敗の再現
11.3. タイミング問題の特徴 x
11.3.1. FPGAのタイミング問題の評価 11.3.2. 外部メモリー・インターフェイスのタイミング問題の評価
11.4. Signal Tapロジック・アナライザーでのメモリーIPの検証 x
11.4.1. Signal Tapロジック・アナライザーでモニターする信号
11.5. ハードウェアのデバッグ・ガイドライン x
11.5.1. 同じ問題を示す単純化されたデザインの作成 11.5.2. 電源供給ネットワークの測定 11.5.3. シグナル・インテグリティーとセットアップおよびホールドマージンの測定 11.5.4. 電圧の変更 11.5.5. 低速での動作 11.5.6. ソフトウェアの以前のバージョンに問題が存在するかの特定 11.5.7. ソフトウェアの現在のバージョンに問題が存在するかの特定 11.5.8. 異なるPCBでの判断 11.5.9. 他のコンフィグレーションでの判断 11.5.10. デバッグのチェックリスト
11.6. ハードウェアの問題の分類 x
11.6.1. シグナル・インテグリティーの問題 11.6.2. ハードウェアとキャリブレーションの問題
11.6.1. シグナル・インテグリティーの問題 x
11.6.1.1. シグナル・インテグリティーの問題の特徴 11.6.1.2. シグナル・インテグリティーの問題の評価
11.6.1.2. シグナル・インテグリティーの問題の評価 x
11.6.1.2.1. スキュー 11.6.1.2.2. クロストーク 11.6.1.2.3. 電力システム 11.6.1.2.4. クロック信号 11.6.1.2.5. アドレスおよびコマンド信号 11.6.1.2.6. 読み出しデータの有効ウィンドウとアイ・ダイアグラム 11.6.1.2.7. 書き込みデータの有効ウィンドウとアイ・ダイアグラム 11.6.1.2.8. OCTとODTの使用
11.6.2. ハードウェアとキャリブレーションの問題 x
11.6.2.1. ポストアンブルのタイミング問題とマージン 11.6.2.2. 断続的な問題の評価 11.6.2.3. メモリーのタイミング・パラメーターの評価 11.6.2.4. ボードに正しいメモリー・コンポーネントまたはDIMMが取り付けられていることの確認
11.7. 外部メモリー・インターフェイス・デバッグ・ツールキットを使用したデバッグ x
11.7.1. EMIFデバッグ・ツールキットを使用する際の前提条件 11.7.2. ツールキットを使用するためのデザインのコンフィグレーション 11.7.3. EMIFデバッグ・ツールキットの起動 11.7.4. EMIFデバッグ・ツールキットの使用 11.7.5. エクスポート・テーブル 11.7.6. Eye Viewerにおけるレポートのグラフィカル表示
11.7.2. ツールキットを使用するためのデザインのコンフィグレーション x
11.7.2.1. デバッグ・ツールキットを備えるデザイン例の生成 11.7.2.2. 複数の外部メモリー・インターフェイスを備えるデザイン例の作成 11.7.2.3. 既存のデザインでのEMIFツールキットのイネーブル
11.7.4. EMIFデバッグ・ツールキットの使用 x
11.7.4.1. Memory Configurationタブ 11.7.4.2. Calibrationタブ 11.7.4.3. キャリブレーションの問題をデバッグするためのガイドライン 11.7.4.4. Calibration Reportタブ 11.7.4.5. Calibrate Terminationタブ 11.7.4.6. Vref Marginingタブ 11.7.4.7. Driver Marginingタブ 11.7.4.8. ISSPタブ 11.7.4.9. Pin Delay Settingsタブ
11.7.4.2. Calibrationタブ x
11.7.4.2.1. キャリブレーションの再実行 11.7.4.2.2. トラフィック・ジェネレーターの再実行
11.7.4.3. キャリブレーションの問題をデバッグするためのガイドライン x
11.7.4.3.1. キャリブレーション・レポートの情報を使用してのキャリブレーション・エラーのデバッグ 11.7.4.3.2. アドレスおよびコマンドのレベリング・キャリブレーション・エラーのデバッグ 11.7.4.3.3. アドレスおよびコマンドのデスキューエラーのデバッグ 11.7.4.3.4. DQSイネーブルエラーのデバッグ 11.7.4.3.5. 読み出しのデスキュー・キャリブレーション・エラーのデバッグ 11.7.4.3.6. VREFINキャリブレーション・エラーのデバッグ 11.7.4.3.7. LFIFOキャリブレーション・エラーのデバッグ 11.7.4.3.8. 書き込みレベリングエラーのデバッグ 11.7.4.3.9. 書き込みのデスキュー・キャリブレーション・エラーのデバッグ 11.7.4.3.10. VREFOUTキャリブレーション・エラーのデバッグ
11.8. デフォルトのトラフィック・ジェネレーターの使用 x
11.8.1. デフォルトのトラフィック・ジェネレーターのステータスの読み取り 11.8.2. デフォルトのトラフィック・ジェネレーターを使用しての無限トラフィックの実行 11.8.3. デフォルトのトラフィック・ジェネレーターのリセットトリガーの変更 11.8.4. Signal Tapでの生成されたトラフィックの観察
11.9. コンフィグレーション可能なトラフィック・ジェネレーター (TG2) の使用 x
11.9.1. デザイン例でのトラフィック・ジェネレーターのイネーブル 11.9.2. トラフィック・ジェネレーター・ブロックの説明 11.9.3. デフォルトのトラフィック・パターン 11.9.4. コンフィグレーション・レジスターとステータスレジスター 11.9.5. ユーザーパターン 11.9.6. トラフィック・ジェネレーターのステータス 11.9.7. トラフィック・ジェネレーターでのトラフィックの開始 11.9.8. トラフィック・ジェネレーターのコンフィグレーション・ユーザー・インターフェイス
11.9.5. ユーザーパターン x
11.9.5.1. Test Duration/Instructionパターン 11.9.5.2. Addressパターン 11.9.5.3. データパターンとバイト・イネーブル
11.9.5.2. Addressパターン x
11.9.5.2.1. アドレス・ジェネレーターのモード 11.9.5.2.2. アドレス・ジェネレーターのMSBインデックス 11.9.5.2.3. アドレス・ジェネレーターの有効幅 11.9.5.2.4. アドレス・ジェネレーターの相対頻度 11.9.5.2.5. アドレスパターン例 - ベーシックモード 11.9.5.2.6. アドレスパターン例 - アドバンスト・モード
11.9.8. トラフィック・ジェネレーターのコンフィグレーション・ユーザー・インターフェイス x
11.9.8.1. トラフィック・ジェネレーターの接続 11.9.8.2. トラフィック・ジェネレーターのコンフィグレーション 11.9.8.3. トラフィック・ジェネレーターのプリセットの選択 11.9.8.4. トラフィック・ジェネレーターのステータスレポート 11.9.8.5. TG2トラフィック・ジェネレーターのコンフィグレーション例
11.10. EMIFオンチップ・デバッグ・ポート x
11.10.1. オンチップ・デバッグ・ポートのイネーブル 11.10.2. I/O SSM calbusブリッジのデータ構造と使用法 11.10.3. I/O SSMユーザーRAMのデータ構造と使用法 11.10.4. デバッグ・インターフェイスの構造 11.10.5. 例: オンチップ・デバッグ・ポートでのキャリブレーション結果とマージンの読み取り
11.10.3. I/O SSMユーザーRAMのデータ構造と使用法 x
11.10.3.1. パラメーター・テーブル 11.10.3.2. パラメーター・テーブルの列挙型
11.10.3.1. パラメーター・テーブル x
11.10.3.1.1. グローバル・パラメーター・テーブル 11.10.3.1.2. 各インターフェイスのパラメーター・テーブルの構造 11.10.3.1.3. パラメーター・テーブルの配列
11.10.4. デバッグ・インターフェイスの構造 x
11.10.4.1. デバッグデータの構造 11.10.4.2. デバッグの列挙型
11.11. Efficiency Monitor x
11.11.1. デザイン例でのEfficiency Monitorのイネーブル 11.11.2. Efficiency Monitorブロックの詳細 11.11.3. コントロール・レジスターおよびステータスレジスター 11.11.4. Efficiency Monitor Toolkitの起動
1. 外部メモリー・インターフェイス・ インテル® Agilex™ FPGA IPについて
2. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IP – 概要
3. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IP - 製品アーキテクチャー
4. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IP - エンドユーザーの信号
5. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IP - メモリーIPのシミュレーション
6. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IP – DDR4のサポート
7. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IP - QDR-IVのサポート
8. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IP – タイミング・クロージャー
9. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IP – I/Oのタイミング・クロージャー
10. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IP – コントローラーの最適化
11. インテル® Agilex™ FPGA EMIF IP – デバッグ
12. 外部メモリー・インターフェイス・ インテル® Agilex™ FPGA IPユーザーガイド・アーカイブ
13. 外部メモリー・インターフェイス・ インテル® Agilex™ FPGA IPユーザーガイドの改訂履歴

3.3.4.1.1. DDR4読み出しキャリブレーション

DQSenキャリブレーション

DQSenのキャリブレーション・アルゴリズムでは、ハードウェアのステートマシンを使用してDQSプリアンブルを検索します。このアルゴリズムは、1クロックサイクルの間隔をあけて多くの連続する読み出しを送信します。ハードウェアのステートマシンは、DQSenの遅延値をスイープしながらDQSのギャップを検索します。次にアルゴリズムはVFIFOの値を増やし、パターンが見つかるまでプロセスを繰り返します。このプロセスは、他の読み出しDQSグループすべてで繰り返されます。

図 49. ハードウェアのステートマシンを使用したDQSイネーブル・キャリブレーション

デスキュー・キャリブレーション

読み出しのデスキュー・キャリブレーションは、書き込みレベリング前に行われます。また、少なくとも2回実行する必要があります (保証された書き込みからの単純なデータパターンを使用して書き込みのキャリブレーション前に1回、複雑なデータパターンを使用して書き込みのキャリブレーション後に1回)。

保証された書き込みを正しく機能させるために、保証された書き込みの前に書き込みレベリング・フェーズのトレーニングが行われます。書き込みレベリング・フェーズ・トレーニングの目的は、書き込みDQSの立ち上がりエッジをDRAMでMEM_CLKの立ち上がりエッジに揃えることです。

図 50. 書き込みレベリング・フェーズ・トレーニング - 書き込みDQSをDRAMでMEM_CLKにアライメント

このアルゴリズムは、書き込みレベリング・フェーズ・トレーニングにDRAMの書き込みレベリング機能を使用します。このモードでは、次の動作が発生します。

  • アルゴリズムは、書き込みDQS信号をトグルしながら、DQS出力遅延を (FPGA側で) 調整します。
  • DRAMは、書き込みDQSの立ち上がりエッジを使用してMEM_CLKをサンプリングし、サンプリングした値をDQピンに出力します。
  • アルゴリズムは、write_DQS信号をトグルしながらDQS出力を調整します。これは、DQピンで0から1への遷移が検出されるまで続きます。

次の4つの図は、読み出しデスキュー・キャリブレーションの例を示しています。この例では、読み出しデスキュー・キャリブレーションの前にDQSが読み出しウィンドウ内にあり、FPGAは連続する読み出し動作から正しいデータを取得しています。

図 51. DQピンで0から1への遷移が検出されると、DQSとMEM_CLKの位相は揃っている

保証された書き込みでは、アルゴリズムは0のバーストを1つの位置に書き込み、1のバーストを別の位置に書き込みます。この2つの位置からの連続読み出しで取得するデータは、読み出しデスキュー・キャリブレーションの単純なデータパターンとして使用されます。

図 52. 保証された書き込み - メモリーへの単純なデータパターンの書き込み

書き込みキャリブレーションの前に、デスキュー・キャリブレーション・アルゴリズムは保証された書き込みを実行し、dqs_inの遅延値を低から高にスイープすることで、読み出しウィンドウの右のエッジを見つけます。次に、アルゴリズムはdq_inの遅延値を低から高にスイープし、読み出しウィンドウの左のエッジを見つけます。その後、アルゴリズムは更新されたdqs_inおよびdq_inの遅延値を適用し、読み出しウィンドウを中央に配置します。このプロセスは、すべてのデータピンで繰り返されます。

図 53. 通過している単純なデータパターンを使用した連続読み出し
図 54. dqs_in遅延を読み出しが失敗するまで引き上げ - 右のエッジを識別
図 55. dq_in遅延を読み出しが失敗するまで引き上げ - 左のエッジを識別
図 56. 読み出しウィンドウを中央へ配置

書き込みパスがキャリブレーションされたら、アルゴリズムは複雑なデータパターンを使用して別の読み出しデスキュー・キャリブレーションを実行します。

Vref-inキャリブレーション

読み出しのVref-Inキャリブレーションは、Vref-Inを任意の値でプログラミングすることから始まります。次にアルゴリズムは、Vref-Inの値を開始値から両端までスイープし、それぞれの値の読み出しウィンドウを測定します。アルゴリズムは、最大の読み出しウィンドウを提供するVref-Inの値を選択します。Vref-Inは、DQ/DQS信号に使用されるI/OバンクのVCCIOから生成され、FPGAで内部的にキャリブレーションされます。

LFIFOキャリブレーション

読み出しのLFIFOキャリブレーションは、グループ間の読み出し遅延を正規化します。PHYでは、すべてのデータを単一のデータバスとしてコントローラーに提供する必要があります。LFIFOのレイテンシーは、最も遅い読み出しデータグループに対して、また、FIFO間の適切な同期に対応できるように十分な大きさである必要があります。

レベル 2 の表題