PCI Express* 向けRタイル Avalon® StreamingインテルFPGA IPユーザーガイド

ダウンロード PDF
ID 683501
日付 10/07/2022
Public
ドキュメント目次
ドキュメント目次 x
1. PCI Express向けRタイル Avalon® Streamingインテル FPGA IPについて 2. IPアーキテクチャーおよび機能の説明 3. 高度な機能 4. インターフェイス 5. パラメーター 6. トラブルシューティング/デバッグ 7. PCI Express* 向けRタイル Avalon® StreamingインテルFPGA IPユーザーガイドのアーカイブ 8. PCI Express向けRタイル Avalon® Streaming インテルFPGA IPユーザーガイドの文書改訂履歴 A. コンフィグレーション・スペース・レジスター B. ルートポートの列挙 C. エンドポイント・モードでのアドレス変換サービス (ATS) の実装 D. TLPバイパスモードでのユーザー・アプリケーションへのパケット転送
1. PCI Express向けRタイル Avalon® Streamingインテル FPGA IPについて x
1.1. 概要 1.2. 機能 1.3. リリース情報 1.4. デバイスファミリーのサポート 1.5. パフォーマンスおよびリソース使用率 1.6. IPコアのサポートレベル
1.1. 概要 x
1.1.1. 規格および仕様の準拠
1.2. 機能 x
1.2.1. マルチ・ファンクションおよび仮想化機能
2. IPアーキテクチャーおよび機能の説明 x
2.1. 概要 2.2. Bias Temperature Instability (BTI) Protectionモード 2.3. PCIeハードIPモード 2.4. PIPE Directモード
2.3. PCIeハードIPモード x
2.3.1. クロック 2.3.2. リセット 2.3.3. PCI Expressプロトコルスタック
2.3.2. リセット x
2.3.2.1. 単一のPERST 2.3.2.2. 独立したPERST
2.3.2.2. 独立したPERST x
2.3.2.2.1. 独立したPERSTを使用する場合のREFCLKおよびPERSTのガイドライン
2.3.3. PCI Expressプロトコルスタック x
2.3.3.1. PMA/PCS 2.3.3.2. Data Link Layer Overview 2.3.3.3. トランザクション層の概要
2.3.3.3. トランザクション層の概要 x
2.3.3.3.1. Deferrable Memory Write (DMWr)
2.4. PIPE Directモード x
2.4.1. クロック 2.4.2. リセット 2.4.3. PIPE層
3. 高度な機能 x
3.1. PCIeポート分岐およびPHYチャネルマッピング 3.2. 仮想化サポート 3.3. TLPバイパスモード
3.2. 仮想化サポート x
3.2.1. SR-IOVのサポート 3.2.2. VirtIOのサポート
3.2.1. SR-IOVのサポート x
3.2.1.1. SR-IOVがサポートする機能のリスト 3.2.1.2. 実装 3.2.1.3. VFからPFへのマッピング 3.2.1.4. Function Level Reset (FLR)
3.2.1.2. 実装 x
3.2.1.2.1. VFエラー・フラグ・インターフェイス (x16/x8コアのみ)
3.2.2. VirtIOのサポート x
3.2.2.1. VirtIOでサポートされる機能の一覧 3.2.2.2. 概要 3.2.2.3. パラメーター 3.2.2.4. VirtIO PCIコンフィグレーション・アクセス・インターフェイス 3.2.2.5. レジスター
3.2.2.5. レジスター x
3.2.2.5.1. VirtIO Common Configuration Capability Register (アドレス: 0x012) 3.2.2.5.2. VirtIO Common Configuration BAR Indicator Register (アドレス: 0x013) 3.2.2.5.3. VirtIO Common Configuration BAR Offset Register (アドレス: 0x014) 3.2.2.5.4. VirtIO Common Configuration Structure Length Register (アドレス: 0x015) 3.2.2.5.5. VirtIO Notifications Capability Register (アドレス: 0x016) 3.2.2.5.6. VirtIO Notifications BAR Indicator Register (アドレス: 0x017) 3.2.2.5.7. VirtIO Notifications BAR Offset Register (アドレス: 0x018) 3.2.2.5.8. VirtIO Notifications Structure Length Register (アドレス: 0x019) 3.2.2.5.9. VirtIO Notifications Notify Off Multiplier Register (アドレス: 0x01A) 3.2.2.5.10. VirtIO ISR Status Capability Register Register (アドレス: 0x02F) 3.2.2.5.11. VirtIO ISR Status BAR Indicator Register (アドレス: 0x030) 3.2.2.5.12. VirtIO ISR Status BAR Offset Register (アドレス: 0x031) 3.2.2.5.13. VirtIO ISR Status Structure Length Register (アドレス: 0x032) 3.2.2.5.14. VirtIO Device Specific Capability Register (アドレス: 0x033) 3.2.2.5.15. VirtIO Device Specific BAR Indicator Register (アドレス: 0x034) 3.2.2.5.16. VirtIO Device Specific BAR Offset Register (アドレス0x035) 3.2.2.5.17. VirtIO Device Specific Structure Length Register (アドレス: 0x036) 3.2.2.5.18. VirtIO PCI Configuration Access Capability Register (アドレス: 0x037) 3.2.2.5.19. VirtIO PCI Configuration Access BAR Indicator Register (アドレス: 0x038) 3.2.2.5.20. VirtIO PCI Configuration Access BAR Offset Register (アドレス: 0x039) 3.2.2.5.21. VirtIO PCI Configuration Access Structure Length Register (アドレス: 0x03A) 3.2.2.5.22. VirtIO PCI Configuration Access Data Register (アドレス: 0x03B)
3.3. TLPバイパスモード x
3.3.1. 概要 3.3.2. TLPバイパスモードのレジスター設定 3.3.3. ハードIPリコンフィグレーション・インターフェイス 3.3.4. Avalon® Streamingインターフェイス
3.3.2. TLPバイパスモードのレジスター設定 x
3.3.2.1. TLPBYPASS_ERR_EN (アドレス0x1314) 3.3.2.2. TLPBYPASS_ERR_STATUS (アドレス0x1310)
3.3.4. Avalon® Streamingインターフェイス x
3.3.4.1. コンフィグレーションTLP 3.3.4.2. 送信インターフェイス 3.3.4.3. 受信インターフェイス 3.3.4.4. 不正な形式のTLP 3.3.4.5. ECRC
4. インターフェイス x
4.1. クロックおよびリセット 4.2. シリアル・データ・インターフェイス 4.3. PCI Expressモード 4.4. PIPE Directモード
4.1. クロックおよびリセット x
4.1.1. クロック 4.1.2. リセット
4.3. PCI Expressモード x
4.3.1. Avalon® Streamingインターフェイス 4.3.2. 精密時間測定インターフェイス (エンドポイントのみ) 4.3.3. 割り込みインターフェイス 4.3.4. ハードIPリコンフィグレーション・インターフェイス 4.3.5. エラー・インターフェイス 4.3.6. コンプリーション・タイムアウト・インターフェイス 4.3.7. コンフィグレーション・インターセプト・インターフェイス 4.3.8. パワー・マネジメント・インターフェイス 4.3.9. ハードIPステータス・インターフェイス 4.3.10. ページ・リクエスト・サービス (PRS) インターフェイス (エンドポイントのみ) 4.3.11. ファンクション・レベル・リセット (FLR) インターフェイス (エンドポイントのみ) 4.3.12. SR-IOV VFエラー・フラグ・インターフェイス (エンドポイントのみ) 4.3.13. 汎用VSECインターフェイス
4.3.1. Avalon® Streamingインターフェイス x
4.3.1.1. Avalon® Streaming RXおよびTXインターフェイスのTLPヘッダーとデータ・アライメント 4.3.1.2. クレジット・コントロール 4.3.1.3. Avalon® Streaming RXインターフェイス 4.3.1.4. Avalon® Streaming TXインターフェイス 4.3.1.5. タグの割り当て
4.3.1.2. クレジット・コントロール x
4.3.1.2.1. クレジット・インターフェイス: データとヘッダー 4.3.1.2.2. クレジットの初期化 4.3.1.2.3. クレジット更新/リリース 4.3.1.2.4. RXフロー・コントロール・インターフェイス 4.3.1.2.5. TXフロー・コントロール・インターフェイス
4.3.1.4. Avalon® Streaming TXインターフェイス x
4.3.1.4.1. Avalon® Streaming TXインターフェイスの pX_tx_st_ready_o のビヘイビア
4.3.1.5. タグの割り当て x
4.3.1.5.1. コンプリーション・バッファーのサイズ
4.3.3. 割り込みインターフェイス x
4.3.3.1. レガシー割り込み 4.3.3.2. MSI 4.3.3.3. MSI-X
4.3.3.3. MSI-X x
4.3.3.3.1. MSI-X割り込みの実装
4.3.8. パワー・マネジメント・インターフェイス x
4.3.8.1. D3Hotの開始 4.3.8.2. D3Hotの終了 4.3.8.3. D3Coldの開始 4.3.8.4. D3Coldの終了
4.3.8.2. D3Hotの終了 x
4.3.8.2.1. ホストによって開始されたD3Hotの終了 4.3.8.2.2. EPによって開始されたD3Hotの終了
4.4. PIPE Directモード x
4.4.1. データ信号 4.4.2. コマンドおよびステータス信号 4.4.3. メッセージバス信号 4.4.4. デスキュー信号 4.4.5. PIPE Directのリセットシーケンス 4.4.6. PIPE Directの速度変更 4.4.7. PIPEレーンのリセット・スタガリング 4.4.8. PIPE Directモードでの未使用レーン
4.4.1. データ信号 x
4.4.1.1. 送信信号 4.4.1.2. 受信信号
4.4.4. デスキュー信号 x
4.4.4.1. MAC to PHY (M2P) 信号 4.4.4.2. PHY to MAC (P2M) 信号
5. パラメーター x
5.1. トップレベルの設定 5.2. コア・パラメーター
5.2. コア・パラメーター x
5.2.1. Avalonのパラメーター 5.2.2. ベース・アドレス・レジスター 5.2.3. PCI Express / PCI Capabilitiesのパラメーター
5.2.3. PCI Express / PCI Capabilitiesのパラメーター x
5.2.3.1. Deviceの機能 5.2.3.2. VirtIOのパラメーター 5.2.3.3. Linkの機能 5.2.3.4. Legacy Interrupt Pin Register 5.2.3.5. MSI機能 5.2.3.6. MSI-Xの機能 5.2.3.7. Slotの機能 5.2.3.8. Latency Tolerance Reporting (LTR) 5.2.3.9. Process Address Space ID (PASID) 5.2.3.10. Device Serial Numberの機能 5.2.3.11. Page Request Service (PRS) 5.2.3.12. Access Control Service (ACS) 5.2.3.13. Power Management 5.2.3.14. Vendor Specific Extended Capability (VSEC) Register 5.2.3.15. TLP Processing Hints (TPH) 5.2.3.16. Address Translation Services (ATS) の機能 5.2.3.17. Precision Time Management (PTM)
6. トラブルシューティング/デバッグ x
6.1. ハードウェアのデバッグ 6.2. オペレーティング・システムのツールおよびユーティリティー 6.3. Signal Tap Logic Analyzer 6.4. ハードIPリコンフィグレーション・インターフェイスを使用したデバッグ 6.5. デバッグ・アクティビティーに使用できるその他のインターフェイス 6.6. デバッグ・ツールキット
6.1. ハードウェアのデバッグ x
6.1.1. リンク・トレーニングの問題のデバッグ 6.1.2. デバイス列挙の問題のデバッグ 6.1.3. データ転送とパフォーマンスの問題のデバッグ
6.1.3. データ転送とパフォーマンスの問題のデバッグ x
6.1.3.1. Advanced Error Reporting (AER)
6.2. オペレーティング・システムのツールおよびユーティリティー x
6.2.1. lspci ユーティリティーを使用したネゴシエーション済みのリンク速度の読み出し
6.4. ハードIPリコンフィグレーション・インターフェイスを使用したデバッグ x
6.4.1. ハードIPリコンフィグレーション・インターフェイスを使用したECRCおよびLCRCエラーカウントのイネーブルおよび読み出し
6.6. デバッグ・ツールキット x
6.6.1. 概要 6.6.2. RタイルDebug Toolkitのイネーブル 6.6.3. RタイルDebug Toolkitの起動 6.6.4. RタイルDebug Toolkitの使用
6.6.4. RタイルDebug Toolkitの使用 x
6.6.4.1. Rタイルの情報 6.6.4.2. イベントカウンター 6.6.4.3. コンフィグレーション・スペース
C. エンドポイント・モードでのアドレス変換サービス (ATS) の実装 x
C.1. 変換済み/未変換リクエストの送信 C.2. エンドポイント (EP) からルート・コンプレックス (RC) へのページ・リクエスト・メッセージの送信 C.3. リクエスト/コンプリーションの無効化
D. TLPバイパスモードでのユーザー・アプリケーションへのパケット転送 x
D.1. EP TLPバイパスモード (アップストリーム) D.2. RC TLPバイパスモード (ダウンストリーム)
1. PCI Express向けRタイル Avalon® Streamingインテル FPGA IPについて
2. IPアーキテクチャーおよび機能の説明
3. 高度な機能
4. インターフェイス
5. パラメーター
6. トラブルシューティング/デバッグ
7. PCI Express* 向けRタイル Avalon® StreamingインテルFPGA IPユーザーガイドのアーカイブ
8. PCI Express向けRタイル Avalon® Streaming インテルFPGA IPユーザーガイドの文書改訂履歴
A. コンフィグレーション・スペース・レジスター
B. ルートポートの列挙
C. エンドポイント・モードでのアドレス変換サービス (ATS) の実装
D. TLPバイパスモードでのユーザー・アプリケーションへのパケット転送

4.3.1. Avalon® Streamingインターフェイス

各PCIeコアには、FPGAファブリック内のユーザーロジックに対する専用の Avalon® Streamingインターフェイスがあります。FPGAファブリックに公開されるIPからユーザーロジックへのインターフェイスの数は、トポロジーによって次の表のとおり異なります。
表 48.  IPからFPGAファブリックへのインターフェイスの概要
トポロジー Avalon-STインターフェイスの数 データ幅 (各インターフェイス) ヘッダー幅 (各インターフェイス) TLP プリフィクス幅 (各インターフェイス) アプリケーション・クロック周波数 注意
Gen5 1x16 EP/RP/BP 1 1024ビット

(256ビット

セグメント4個)

 512ビット

(128ビット

セグメント4個)

 128ビット

(32ビット

セグメント4個)

400MHz / 425MHz / 450MHz / 475MHz / 500MHz

  
Gen4 1x16 EP/RP/BP 1 1024ビット

(256ビット

セグメント4個)

 512ビット

(128ビット

セグメント4個)

 128ビット

(32ビット

セグメント4個)

250MHz / 275MHz / 300MHz

  
512ビット

(256ビット

セグメント2個)

 256ビット

(128ビット

セグメント2個)

 64ビット

(32ビット

セグメント2個)

400MHz / 425MHz / 450MHz / 475MHz / 500MHz
Gen3 1x16 EP/RP/BP 1 1024ビット

(256ビット

セグメント4個)

 512ビット

(128ビット

セグメント4個)

 128ビット

(32ビット

セグメント4個)

250MHz / 275MHz / 300MHz

  
512ビット

(256ビット

セグメント2個)

 256ビット

(128ビット

セグメント2個)

 64ビット

(32ビット

セグメント2個)

400MHz / 425MHz / 450MHz / 475MHz / 500MHz

 5
Gen5 2x8 EP/RP/BP 2 512ビット

(256ビット

セグメント2個)

 256ビット

(128ビット

セグメント2個)

 64ビット

(32ビット

セグメント2個)

400MHz / 425MHz / 450MHz / 475MHz / 500MHz

  
Gen4 2x8 EP/RP/BP 2 512ビット

(256ビット

セグメント2個)

 256ビット

(128ビット

セグメント2個)

 64ビット

(32ビット

セグメント2個)

250MHz / 275MHz / 300MHz

  
256ビット

(256ビット

セグメント1個)

 128ビット

(128ビット

セグメント1個)

 32ビット

(32ビット

セグメント1個)

400MHz / 425MHz / 450MHz / 475MHz / 500MHz

 5
Gen3 2x8 EP/RP/BP 2 512ビット

(256ビット

セグメント2個)

 256ビット

(128ビット

セグメント2個)

 64ビット

(32ビット

セグメント2個)

250MHz / 275MHz / 300MHz

  
256ビット

(256ビット

セグメント1個)

 128ビット

(128ビット

セグメント1個)

 32ビット

(32ビット

セグメント1個)

250MHz / 275MHz / 300MHz

 5
Gen5 4x4 EP/RP/BP 4 256ビット

(128ビット

セグメント2個)

 256ビット

(128ビット

セグメント2個)

 64ビット

(32ビット

セグメント2個)

400MHz / 425MHz / 450MHz / 475MHz / 500MHz

  
Gen4 4x4 EP/RP/BP 4 256ビット

(128ビット

セグメント2個)

 256ビット

(128ビット

セグメント2個)

 64ビット

(32ビット

セグメント2個)

400MHz / 425MHz / 450MHz / 475MHz / 500MHz

  
128ビット

(128ビット

セグメント1個)

 128ビット

(128ビット

セグメント1個)

 32ビット

(32ビット

セグメント1個)

400MHz / 425MHz / 450MHz / 475MHz / 500MHz

 5
Gen3 4x4 EP/RP/BP 4 256ビット

(128ビット

セグメント2個)

 256ビット

(128ビット

セグメント2個)

 64ビット

(32ビット

セグメント2個)

250MHz / 275MHz / 300MHz

  
128ビット

(128ビット

セグメント1個)

 128ビット

(128ビット

セグメント1個)

 32ビット

(32ビット

セグメント1個)

250MHz / 275MHz / 300MHz

 5

RタイルPCIeハードIPに備えられているヘッダーとデータを分離した Avalon® Streamingに似たインターフェイスにより、帯域幅の使用率を向上することができます。

Avalon® Streamingインターフェイスのデータバス幅は、PCIe IPのリンク幅のコンフィグレーションによって異なります。

表 49.   Avalon® Streamingインターフェイスの各ポートのデータ幅およびヘッダーバス幅
リンク幅 リンク速度 データ幅 (ビット) ヘッダー幅 (ビット) TLPプリフィクス幅 (ビット) 注意
x16 Gen5 1024 (4 x 256) 512 (4 x 128) 128 (4 x 32)  
Gen4 1024 (4 x 256) 512 (4 x 128) 128 (4 x 32)  
512 (2 x 256) 256 (2 x 128) 64 (2 x 32)
Gen3 1024 (4 x 256) 512 (4 x 128) 128 (4 x 32)  
512 (2 x 256) 256 (2 x 128) 64 (2 x 32) 6
x8 Gen5 512 (2 x 256) 256 (2 x 128) 64 (2 x 32)  
Gen4 512 (2 x 256) 256 (2 x 128) 64 (2 x 32)  
256 (1 x 256) 128 (1 x 128) 32 (1 x 32) 6
Gen3 512 (2 x 256) 256 (2 x 128) 64 (2 x 32)  
256 (1 x 256) 128 (1 x 128) 32 (1 x 32) 6
x4 Gen5 256 (2 x 128) 256 (2 x 128) 64 (2 x 32)  
Gen4 256 (2 x 128) 256 (2 x 128) 64 (2 x 32)  
128 (1 x 128) 128 (1 x 128) 32 (1 x 32) 6
Gen3 256 (2 x 128) 256 (2 x 128) 64 (2 x 32)  
128 (1 x 128) 128 (1 x 128) 32 (1 x 32) 6

セクションの内容
Avalon Streaming RXおよびTXインターフェイスのTLPヘッダーとデータ・アライメント
クレジット・コントロール
Avalon Streaming RXインターフェイス
Avalon Streaming TXインターフェイス
タグの割り当て

5 このトポロジーが使用可能なデバイスは、OPN番号にサフィックスR2またはR3が付いているデバイスのみです。詳細については、 インテル® Agilex™ FPGA ＆ SoCデバイスの概要を参照してください。
6 このトポロジーが使用できるデバイスは、OPN番号の末尾にR2またはR3が付いているデバイスに限られます。OPNの詳細については、 インテル® Agilex™ FPGA ＆ SoCデバイスの概要を参照してください。
レベル 2 の表題