H-tile Ethernet Hard IPユーザーガイド: インテル® Stratix® 10デバイスおよび インテル® Agilex™ デバイス用

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ID 683430
日付 12/08/2020
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ドキュメント目次
ドキュメント目次 x
1. H-tile Ethernet Hard IPコアについて 2. はじめに 3. H-Tile Ethernet Hard IPのパラメーター 4. 機能の説明 5. リセット 6. インターフェイスおよび信号の説明 7. Ethernet Toolkitの概要 8. H-tile Ethernet Hard IPユーザーガイド・アーカイブ 9. H-tile Ethernet Hard IPユーザーガイドの改訂履歴 A. 高度なRTLパラメーター B. イーサネット・リコンフィグレーション・レジスターおよびステータスレジスターの説明
1. H-tile Ethernet Hard IPコアについて x
1.1. IPコアでサポートされる機能 1.2. IPコアのデバイス・ファミリーおよびスピードグレードのサポート 1.3. IPコアの検証 1.4. リソース使用率 1.5. リリース情報
1.2. IPコアのデバイス・ファミリーおよびスピードグレードのサポート x
1.2.1. H-tile Ethernet Hard IPコアによるデバイスファミリーのサポート 1.2.2. H-tile Ethernet Hard IPコアによるデバイスのスピードグレードのサポート
1.3. IPコアの検証 x
1.3.1. シミュレーション環境 1.3.2. コンパイルのチェック 1.3.3. ハードウェアのテスト
2. はじめに x
2.1. インテルFPGA IPコアのインストールとライセンス取得 2.2. IPコアのパラメーターとオプションの指定 2.3. 生成ファイルの構造 2.4. IPコアのデザインへの統合 2.5. IPコアのテストベンチ 2.6. フルデザインのコンパイルおよびFPGAのプログラミング
2.4. IPコアのデザインへの統合 x
2.4.1. チャネル配置 2.4.2. ピン･アサインメント 2.4.3. トランシーバーPLLの追加 2.4.4. クロック要件 2.4.5. H-tile Ethernet Hard IPコアの配置設定
2.4.4. クロック要件 x
2.4.4.1. クロック接続要件
3. H-Tile Ethernet Hard IPのパラメーター x
3.1. パラメーター・エディターのパラメーター 3.2. RTLパラメーター
4. 機能の説明 x
4.1. システムの概要 4.2. H-tile Ethernet Hard IP MACインターフェイス 4.3. H-tile Ethernet Hard PCS Only/PCS66インターフェイス 4.4. 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. H-tile Ethernet Hard IP MACインターフェイス x
4.2.1. H-tile Ethernet Hard IPコアのTXデータパス 4.2.2. H-tile Ethernet Hard IPコアの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. 一時停止制御および生成インターフェイス 4.2.5. 一時停止制御フレームのフィルタリング 4.2.6. リンク障害シグナリング 4.2.7. 統計情報カウンター・インターフェイス 4.2.8. イーサネット送信の順序
4.2.1. H-tile Ethernet Hard IPコアのTXデータパス x
4.2.1.1. プリアンブル、スタート、およびSFD挿入 4.2.1.2. Length/Typeフィールドの処理 4.2.1.3. フレームパディング 4.2.1.4. フレーム・チェック・シーケンス (CRC-32) の挿入 4.2.1.5. パケット間ギャップの生成および挿入
4.2.2. H-tile Ethernet Hard IPコアのRXデータパス x
4.2.2.1. H-tile Ethernet Hard IPコアのRXフィルタリング 4.2.2.2. H-tile Ethernet Hard IPコアのプリアンブル処理 4.2.2.3. IPコアによる厳密SFDチェック 4.2.2.4. RXのFCSチェック 4.2.2.5. RX不正形式パケットの処理 4.2.2.6. RXフレームからのPADバイトおよびFCSバイトの除去 4.2.2.7. 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 4.2.2.8. 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
4.2.7. 統計情報カウンター・インターフェイス x
4.2.7.1. 統計情報カウンターのロールオーバーの制限
4.3. H-tile Ethernet Hard PCS Only/PCS66インターフェイス x
4.3.1. TX PCSおよびRX PCSデータパス
6. インターフェイスおよび信号の説明 x
6.1. ユーザーロジックに対するTX MACインターフェイス 6.2. ユーザーロジックに対するRX MACインターフェイス 6.3. ユーザーロジックに対するTX PCSインターフェイス 6.4. ユーザーロジックに対するRX PCSインターフェイス 6.5. FlexEおよびOTNモードのTXインターフェイス 6.6. FlexEおよびOTNモードのRXインターフェイス 6.7. イーサネット・リンクおよびトランシーバー信号 6.8. トランシーバー・リコンフィグレーション信号 6.9. 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 6.10. その他のステータス信号およびデバッグ信号 6.11. リセット信号 6.12. クロック
6.8. トランシーバー・リコンフィグレーション信号 x
6.8.1. バックグラウンド・キャリブレーションのディスエーブル
7. Ethernet Toolkitの概要 x
7.1. 機能
B. イーサネット・リコンフィグレーション・レジスターおよびステータスレジスターの説明 x
B.1. Auto NegotiationおよびLink Trainingレジスター B.2. PHYレジスター B.3. TX MACレジスター B.4. RX MACレジスター B.5. Pause and Priority- Based Flow Controlレジスター B.6. TX Statistics Counterレジスター B.7. RX Statistics Counterレジスター
B.1. Auto NegotiationおよびLink Trainingレジスター x
B.1.1. ANLT Sequencer Config B.1.2. ANLT Sequencer Status B.1.3. Auto Negotiation Configレジスター1 B.1.4. Auto Negotiation Configレジスター2 B.1.5. Auto Negotiation Statusレジスター B.1.6. Auto Negotiation Configレジスター3 B.1.7. Auto Negotiation Configレジスター4 B.1.8. Auto Negotiation Configレジスター5 B.1.9. Auto Negotiation Configレジスター6 B.1.10. Auto Negotiation Statusレジスター1 B.1.11. Auto Negotiation Statusレジスター2 B.1.12. Auto Negotiation Statusレジスター3 B.1.13. Auto Negotiation Statusレジスター4 B.1.14. Auto Negotiation Statusレジスター5 B.1.15. Consortium Next Page Override B.1.16. Consortium Next Page Link Partner Status B.1.17. Link Training Configレジスター1 B.1.18. Link Training Configレジスター2 B.1.19. Link Training Statusレジスター1 B.1.20. レーン0のLink Training Configレジスター B.1.21. レーン0のLink Training Frame Contents B.1.22. レーン0のLocal Transceiver TX EQ 1 Settings B.1.23. レーン0のLocal Transceiver TX EQ 2 Settings B.1.24. ローカル・リンク・トレーニングのパラメーター B.1.25. レーン1のLink Training Configレジスター B.1.26. レーン1のLink Training Frame Contents B.1.27. レーン1のLocal Transceiver TX EQ 1 Settings B.1.28. レーン1のLocal Transceiver TX EQ 2 Settings B.1.29. レーン2のLink Training Configレジスター B.1.30. レーン2のLink Training Frame Contents B.1.31. レーン2のLocal Transceiver TX EQ 1 Settings B.1.32. レーン2のLocal Transceiver TX EQ 2 Settings B.1.33. レーン3のLink Training Configレジスター B.1.34. レーン3のLink Training Frame Contents B.1.35. レーン3のLocal Transceiver TX EQ 1 Settings B.1.36. レーン3のLocal Transceiver TX EQ 2 Settings
B.2. PHYレジスター x
B.2.1. PHY Module Revision ID B.2.2. PHY Scratchレジスター B.2.3. PHY Configuration B.2.4. PMA Serial Loopback B.2.5. TX PLL Locked B.2.6. RX CDR PLL Locked B.2.7. TX Datapath Ready B.2.8. Frame Errors Detected B.2.9. Clear Frame Errors B.2.10. Resetレジスター B.2.11. RX PCS Status for AN/LT B.2.12. PCS Error Injection B.2.13. Alignment Marker Lock B.2.14. BER Count B.2.15. PCS Virtual Lane 0 B.2.16. PCS Virtual Lane 1 B.2.17. PCS Virtual Lane 2 B.2.18. PCS Virtual Lane 3 B.2.19. Recovered Clock Frequency in KHz B.2.20. TX Clock Frequency in KHz
B.3. TX MACレジスター x
B.3.1. TX MAC Module Revision ID B.3.2. TX MAC Scratchレジスター B.3.3. Reserved B.3.4. Link Fault Configuration B.3.5. IPG Words to remove per Alignment Marker Period B.3.6. Maximum TX Frame Size B.3.7. TX MAC Configuration B.3.8. EHIP TX MAC Feature Configuration B.3.9. TX MAC Source Address Lower Bytes B.3.10. TX MAC Source Address Higher Bytes
B.4. RX MACレジスター x
B.4.1. RX MAC Module Revision ID B.4.2. RX MAC Scratchレジスター B.4.3. Reserved B.4.4. Maximum RX Frame Size B.4.5. RX CRC Forwarding B.4.6. Link Fault Status B.4.7. RX MAC Configuration B.4.8. EHIP RX MAC Feature Configuration
B.5. Pause and Priority- Based Flow Controlレジスター x
B.5.1. TXSFC Module Revision ID B.5.2. TX SFC Scratchレジスター B.5.3. Reserved B.5.4. Enable TX Pause Ports B.5.5. TX Pause Request B.5.6. Enable Automatic TX Pause Retransmission B.5.7. Retransmit Holdoff Quanta B.5.8. Retransmit Pause Quanta B.5.9. Enable TX XOFF B.5.10. Enable Uniform Holdoff B.5.11. Set Uniform Holdoff B.5.12. Lower 4 bytes of the Destination address for Flow Control B.5.13. Higher 2 bytes of the Destination address for Flow Control B.5.14. Lower 4 bytes of the Source address for Flow Control frames B.5.15. Higher 2 bytes of the Source address for Flow Control frames B.5.16. TX Flow Control Feature Configuration B.5.17. Pause Quanta 0 B.5.18. Pause Quanta 1 B.5.19. Pause Quanta 2 B.5.20. Pause Quanta 3 B.5.21. Pause Quanta 4 B.5.22. Pause Quanta 5 B.5.23. Pause Quanta 6 B.5.24. Pause Quanta 7 B.5.25. PFC Holdoff Quanta 0 B.5.26. PFC Holdoff Quanta 1 B.5.27. PFC Holdoff Quanta 2 B.5.28. PFC Holdoff Quanta 3 B.5.29. PFC Holdoff Quanta 4 B.5.30. PFC Holdoff Quanta 5 B.5.31. PFC Holdoff Quanta 6 B.5.32. PFC Holdoff Quanta 7 B.5.33. RXSFC Module Revision ID B.5.34. RXSFC Scratchレジスター B.5.35. Reserved B.5.36. Enable RX Pause Frame Processing B.5.37. Forward Flow Control Frames 11.5.38. Lower 4 bytes of the Destination address for RX Pause Frames 11.5.39. Higher 2 bytes of the Destination address for RX Pause Frames
B.6. TX Statistics Counterレジスター x
B.6.1. TX Frames less than 64 bytes with CRC error (下位32ビット) B.6.2. TX Frames less than 64 bytes with CRC error (上位32ビット) B.6.3. Oversized TX frames with CRC error (下位32ビット) B.6.4. Oversized TX frames with CRC error (上位32ビット) B.6.5. TX Frames of any size with a CRC error (下位32ビット) B.6.6. TX Frames of any size with a CRC error (上位32ビット) B.6.7. TX Frames of any size with a CRC error on OK packet (下位32ビット) B.6.8. TX Frames of any size with a CRC error on OK packet (上位32ビット) B.6.9. Multicast TX data frames with CRC error (下位32ビット) B.6.10. Multicast TX data frames with CRC error (上位32ビット) B.6.11. Broadcast TX data frames with CRC error (下位32ビット) B.6.12. Broadcast TX data frames with CRC error (上位32ビット) B.6.13. Unicast TX data frames with CRC error (下位32ビット) B.6.14. Unicast TX data frames with CRC error (上位32ビット) B.6.15. Multicast TX control frames with CRC error (下位32ビット) B.6.16. Multicast TX control frames with CRC error (上位32ビット) B.6.17. Broadcast TX control frames with CRC error (下位32ビット) B.6.18. Broadcast TX control frames with CRC error (上位32ビット) B.6.19. Unicast TX control frames with CRC error (下位32ビット) B.6.20. Unicast TX control frames with CRC error (上位32ビット) B.6.21. TX Pause frame with CRC error (下位32ビット) B.6.22. TX Pause frame with CRC error (上位32ビット) B.6.23. 64 byte TX frames (下位32ビット) B.6.24. 64 byte TX frames (上位32ビット) B.6.25. 65 to 127 byte TX frames (下位32ビット) B.6.26. 65 to 127 byte TX frames (上位32ビット) B.6.27. 128 to 257 byte TX frames (下位32ビット) B.6.28. 128 to 257 byte TX frames (上位32ビット) B.6.29. 256 to 511 byte TX frames (下位32ビット) B.6.30. 256 to 511 byte TX frames (上位32ビット) B.6.31. 512 to 1023 byte TX frames (下位32ビット) B.6.32. 512 to 1023 byte TX frames (上位32ビット) B.6.33. 1024 to 1518 byte TX frames (下位32ビット) B.6.34. 1024 to 1518 byte TX frames (上位32ビット) B.6.35. 1519 to max size TX frames (下位32ビット) B.6.36. 1519 to max size TX frames (上位32ビット) B.6.37. Oversize TX frames (下位32ビット) B.6.38. Oversize TX frames (上位32ビット) B.6.39. Multicast TX data frames without error (下位32ビット) B.6.40. Multicast TX data frames without error (上位32ビット) B.6.41. Broadcast TX data frames without error (下位32ビット) B.6.42. Broadcast TX data frames without error (上位32ビット) B.6.43. Unicast TX data frames without error (下位32ビット) B.6.44. Unicast TX data frames without error (上位32ビット) B.6.45. Multicast TX control frames without error (下位32ビット) B.6.46. Multicast TX control frames without error (上位32ビット) B.6.47. Broadcast TX control frames without error (下位32ビット) B.6.48. Broadcast TX control frames without error (上位32ビット) B.6.49. Unicast TX control frames without error (下位32ビット) B.6.50. Unicast TX control frames without error (上位32ビット) B.6.51. TX Pause frames without error (下位32ビット) B.6.52. TX Pause frames without error (上位32ビット) B.6.53. TX Frames with less than 64 bytes and a CRC error (下位32ビット) B.6.54. TX Frames with less than 64 bytes and a CRC error (上位32ビット) B.6.55. Number of TX frame starts (下位32ビット) B.6.56. Number of TX frame starts (上位32ビット) B.6.57. Number of TX length errors (下位32ビット) B.6.58. Number of TX length errors (上位32ビット) B.6.59. TX PFC frame with CRC error (下位32ビット) B.6.60. TX PFC frame with CRC error (上位32ビット) B.6.61. TX PFC frames without error (下位32ビット) B.6.62. TX PFC frames without error (上位32ビット) B.6.63. TXSTAT Module Revision ID B.6.64. TXSTAT Scratchレジスター B.6.65. Reserved B.6.66. Configure TX Statistics Counters B.6.67. TX Statistics Counter Status B.6.68. TX Payload bytes with no errors (下位32ビット) B.6.69. TX Payload bytes with no errors (上位32ビット) B.6.70. TX Frame bytes with no errors (下位32ビット) B.6.71. TX Frame bytes with no errors (上位32ビット) B.6.72. TX Malformed frames (下位32ビット) B.6.73. TX Malformed frames (上位32ビット) B.6.74. TX Packets that were dropped due to error (下位32ビット) B.6.75. TX Packets that were dropped due to error (上位32ビット) B.6.76. TX Frames with bad length/type field (下位32ビット) B.6.77. TX Frames with bad length/type field (上位32ビット)
B.7. RX Statistics Counterレジスター x
B.7.1. RX Frames less than 64 bytes with CRC error (下位32ビット) B.7.2. RX Frames less than 64 bytes with CRC error (上位32ビット) B.7.3. Oversized RX frames with CRC error (下位32ビット) B.7.4. Oversized RX frames with CRC error (上位32ビット) B.7.5. RX Frames of any size with a CRC error (下位32ビット) B.7.6. RX Frames of any size with a CRC error (上位32ビット) B.7.7. RX Frames of any size with a CRC error on OK packet (下位32ビット) B.7.8. RX Frames of any size with a CRC error on OK packet (上位32ビット) B.7.9. Multicast RX data frames with CRC error (下位32ビット) B.7.10. Multicast RX data frames with CRC error (上位32ビット) B.7.11. Broadcast RX data frames with CRC error (下位32ビット) B.7.12. Broadcast RX data frames with CRC error (上位32ビット) B.7.13. Unicast RX data frames with CRC error (下位32ビット) B.7.14. Unicast RX data frames with CRC error (上位32ビット) B.7.15. Multicast RX control frames with CRC error (下位32ビット) B.7.16. Multicast RX control frames with CRC error (上位32ビット) B.7.17. Broadcast RX control frames with CRC error (下位32ビット) B.7.18. Broadcast RX control frames with CRC error (上位32ビット) B.7.19. Unicast RX control frames with CRC error (下位32ビット) B.7.20. Unicast RX control frames with CRC error (上位32ビット) B.7.21. RX Pause frame with CRC error (下位32ビット) B.7.22. RX Pause frame with CRC error (上位32ビット) B.7.23. 64 byte RX frames (下位32ビット) B.7.24. 64 byte RX frames (上位32ビット) B.7.25. 65 to 127 byte RX frames (下位32ビット) B.7.26. 65 to 127 byte RX frames (上位32ビット) B.7.27. 128 to 257 byte RX frames (下位32ビット) B.7.28. 128 to 257 byte RX frames (上位32ビット) B.7.29. 256 to 511 byte RX frames (下位32ビット) B.7.30. 256 to 511 byte RX frames (上位32ビット) B.7.31. 512 to 1023 byte RX frames (下位32ビット) B.7.32. 512 to 1023 byte RX frames (上位32ビット) B.7.33. 1024 to 1518 byte RX frames (下位32ビット) B.7.34. 1024 to 1518 byte RX frames (上位32ビット) B.7.35. 1519 to max size RX frames (下位32ビット) B.7.36. 1519 to max size RX frames (上位32ビット) B.7.37. Oversize RX frames (下位32ビット) B.7.38. Oversize RX frames (上位32ビット) B.7.39. Multicast RX data frames without error (下位32ビット) B.7.40. Multicast RX data frames without error (上位32ビット) B.7.41. Broadcast RX data frames without error (下位32ビット) B.7.42. Broadcast RX data frames without error (上位32ビット) B.7.43. Unicast RX data frames without error (下位32ビット) B.7.44. Unicast RX data frames without error (上位32ビット) B.7.45. Multicast RX control frames without error (下位32ビット) B.7.46. Multicast RX control frames without error (上位32ビット) B.7.47. Broadcast RX control frames without error (下位32ビット) B.7.48. Broadcast RX control frames without error (上位32ビット) B.7.49. Unicast RX control frames without error (下位32ビット) B.7.50. Unicast RX control frames without error (上位32ビット) B.7.51. RX Pause frames without error (下位32ビット) B.7.52. RX Pause frames without error (上位32ビット) B.7.53. RX Frames with less than 64 bytes and a CRC error (下位32ビット) B.7.54. RX Frames with less than 64 bytes and a CRC error (上位32ビット) B.7.55. Number of RX frame starts (下位32ビット) B.7.56. Number of RX frame starts (上位32ビット) B.7.57. Number of RX length errors (下位32ビット) B.7.58. Number of RX length errors (上位32ビット) B.7.59. RX PFC frame with CRC error (下位32ビット) B.7.60. RX PFC frame with CRC error (上位32ビット) B.7.61. RX PFC frames without error (下位32ビット) B.7.62. RX PFC frames without error (上位32ビット) B.7.63. RXSTAT Module Revision ID B.7.64. RXSTAT Scratchレジスター B.7.65. Reserved B.7.66. Reserved B.7.67. Reserved B.7.68. Configure RX Statistics Counters B.7.69. RX Statistics Counter Status B.7.70. RX Payload bytes with no errors (下位32ビット) B.7.71. RX Payload bytes with no errors (上位32ビット) B.7.72. RX Frame bytes with no errors (下位32ビット) B.7.73. RX Frame bytes with no errors (上位32ビット) B.7.74. RX Malformed frames (下位32ビット) B.7.75. RX Malformed frames (上位32ビット) B.7.76. RX Packets that were dropped due to error (下位32ビット) B.7.77. RX Packets that were dropped due to error (上位32ビット) B.7.78. RX Frames with bad length/type field (下位32ビット) B.7.79. RX Frames with bad length/type field (上位32ビット)
1. H-tile Ethernet Hard IPコアについて
2. はじめに
3. H-Tile Ethernet Hard IPのパラメーター
4. 機能の説明
5. リセット
6. インターフェイスおよび信号の説明
7. Ethernet Toolkitの概要
8. H-tile Ethernet Hard IPユーザーガイド・アーカイブ
9. H-tile Ethernet Hard IPユーザーガイドの改訂履歴
A. 高度なRTLパラメーター
B. イーサネット・リコンフィグレーション・レジスターおよびステータスレジスターの説明

4.2.1.5. パケット間ギャップの生成および挿入

H-tile Ethernet Hard IPのパラメーター・エディターで Average Inter-packet Gap を12に設定すると、TX MACでは、送信フレーム間の最小パケット間ギャップ (IPG) で維持します。これはIEEE 802.3 Ethernet Standardで要求されているものです。この規格で要求されている最小平均IPGは、96ビット時間 (または12バイト時間) です。MACでは、不足アイドルカウンターを使用し、フレーム間の実際のギャップを必要に応じて変えて、リンクの最大スループット要件を満たすようにします。

Average Inter-packet Gap を10または8に設定すると、TX MACでは、それに応じて10または8バイトの最小平均IPGを維持します。このオプションは、中間オプションとして提供され、IPGがイーサネット規格に準拠していなくても、IPコアのスループットを向上させる場合に適用することができます。

Average Inter-packet Gap を1に設定すると、IPコアではイーサネット・パケットを送信します。これは、データが使用可能になるとすぐに、可能な限り最小限のギャップで行われます。IPGは、コアへの書き込みの際にフレームデータ間に残すスペースに依存します。このパラメーター値を選択すると、コアはイーサネット規格に準拠しなくなりますが、アプリケーションにより平均ギャップは制御され、スループットは最大化されます。パケットサイズ (P) バイトに対して、後に挿入するアイドルバイト (G) の数を指定する式は、G=8-(P%8) です。次に例をいくつか示します。
パケットサイズ (P) ギャップ・アイドル・バイト (G)
64 8
65 7
66 6
67 5
68 4
69 3
70 2
71 1
72 8

TX MACではまた、3ppm単位でパケット間ギャップの削減もサポートします。これには、Additional IPG removed per AM periodパラメーターを使用するか、または ipg_col_rem レジスターを介して動的に設定します。

注: パケット間ギャップの生成および挿入の機能が使用できるのは、MAC + PCS IPコアのバリエーションの場合みです。
関連情報
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