Multi Channel DMA Intel® FPGA IP for PCI Express* デザイン例のユーザーガイド

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ID 683517
日付 10/06/2023
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ドキュメント目次
ドキュメント目次 x
1. はじめに 2. デザイン例に関する詳細 3. デザイン例のクイック・スタート・ガイド 4. Multi Channel DMA Intel FPGA IP for PCI Expressデザイン例のユーザーガイド・アーカイブ 5. Multi Channel DMA Intel FPGA IP for PCI Expressデザイン例のユーザーガイド改訂履歴
1. はじめに x
1.1. 用語と頭字語 1.2. MCDMA IPのモード
2. デザイン例に関する詳細 x
2.1. デザイン例の概要 2.2. ハードウェアおよびソフトウェアの要件 2.3. PIO using MCDMA Bypass Mode 2.4. Avalon-ST Packet Generate/Check 2.5. Avalon-ST Device-side Packet Loopback 2.6. Avalon-MM DMA 2.7. BAM_BAS Traffic Generator and Checker 2.8. External Descriptor Controller
2.1. デザイン例の概要 x
2.1.1. H-Tile MCDMA IP - エンドポイントに向けたデザイン例 2.1.2. P-Tile MCDMA IP - エンドポイントに向けたデザイン例 2.1.3. F-Tile MCDMA IP - エンドポイントに向けたデザイン例 2.1.4. R-Tile MCDMA IP - エンドポイントに向けたデザイン例
2.3. PIO using MCDMA Bypass Mode x
2.3.1. Avalon-ST、PIO using MCDMA Bypass Mode 2.3.2. Avalon-MM、PIO using MCDMA Bypass Mode
2.3.1. Avalon-ST、PIO using MCDMA Bypass Mode x
2.3.1.1. シングルポートAvalon-ST、PIO Using MCDMA Bypass Mode
2.3.2. Avalon-MM、PIO using MCDMA Bypass Mode x
2.3.2.1. シミュレーション結果 2.3.2.2. ハードウェア・テスト結果
2.4. Avalon-ST Packet Generate/Check x
2.4.1. シングルポートAvalon-ST、Packet Generate/Check
2.4.1. シングルポートAvalon-ST、Packet Generate/Check x
2.4.1.1. シミュレーションの波形 2.4.1.2. シミュレーションのログ 2.4.1.3. ハードウェア・テスト結果
2.5. Avalon-ST Device-side Packet Loopback x
2.5.1. シミュレーション結果 2.5.2. ハードウェア・テスト結果
2.6. Avalon-MM DMA x
2.6.1. シミュレーション結果 2.6.2. ハードウェア・テスト結果
2.7. BAM_BAS Traffic Generator and Checker x
2.7.1. BAM_BASトラフィック・ジェネレーター/チェッカー・デザイン例のレジスターマップ
2.8. External Descriptor Controller x
2.8.1. レジスター 2.8.2. ハードウェア・テスト結果
2.8.1. レジスター x
2.8.1.1. GCSRレジスター (ベースアドレス64’h00000) 2.8.1.2. QCSRレジスター (ベースアドレス64’h10000)
3. デザイン例のクイック・スタート・ガイド x
3.1. デザイン例のディレクトリー構造 3.2. インテル® Quartus® Primeを使用してのデザイン例の生成 3.3. デザイン例のシミュレーション 3.4. インテル® Quartus® Primeでのデザイン例のコンパイル 3.5. ハードウェア・セットアップでのデザイン例のアプリケーションの実行
3.2. インテル® Quartus® Primeを使用してのデザイン例の生成 x
3.2.1. 手順
3.3. デザイン例のシミュレーション x
3.3.1. テストベンチの概要 3.3.2. サポートされるシミュレーター 3.3.3. Avalon-ST Packet Generate/Checkデザイン例でのDMAテストのテストベンチ・フロー例 3.3.4. シミュレーション・スクリプトの実行 3.3.5. シミュレーションの実行手順 3.3.6. 結果の表示
3.3.5. シミュレーションの実行手順 x
3.3.5.1. シミュレーションの実行手順: QuestaSim* / Questa* Intel® FPGA Edition 3.3.5.2. シミュレーションの実行手順: VCS* / VCS* MX 3.3.5.3. シミュレーションの実行手順: Xcelium*
3.5. ハードウェア・セットアップでのデザイン例のアプリケーションの実行 x
3.5.1. FPGAのプログラミング 3.5.2. クイック・スタート・ガイド
3.5.2. クイック・スタート・ガイド x
3.5.2.1. ソフトウェア・テストのセットアップ 3.5.2.2. ドライバーのサポート 3.5.2.3. MCDMAカスタムドライバー 3.5.2.4. MCDMA DPDKポーリングモード・ドライバー 3.5.2.5. MCDMAカーネルモード・ネットワーク・デバイス・ドライバー
3.5.2.3. MCDMAカスタムドライバー x
3.5.2.3.1. 前提条件 3.5.2.3.2. ソフトウェアのセットアップ 3.5.2.3.3. リファレンス・アプリケーション例の実行 3.5.2.3.4. 256チャネルを超えるビットストリーム・コンフィグレーションのテスト (MCDMAカスタムドライバーの場合) 3.5.2.3.5. 外部記述子モードの検証
3.5.2.3.1. 前提条件 x
3.5.2.3.1.1. BIOSからのコンフィグレーション変更 3.5.2.3.1.2. 外部パッケージ 3.5.2.3.1.3. ブート・パラメーターの設定
3.5.2.3.2. ソフトウェアのセットアップ x
3.5.2.3.2.1. Linuxカーネルドライバーのインストール 3.5.2.3.2.2. ユーザースペース・ライブラリーの構築とインストール 3.5.2.3.2.3. VFの有効化とQEMUを使用してのゲストVMの作成 3.5.2.3.2.4. ホストとQEMU間の通信の確立
3.5.2.3.3. リファレンス・アプリケーション例の実行 x
3.5.2.3.3.1. メタデータのテスト 3.5.2.3.3.2. カスタムPIOの読み出し/書き込みテスト 3.5.2.3.3.3. BAMのテスト 3.5.2.3.3.4. BASのテスト 3.5.2.3.3.5. パケット生成のテスト
3.5.2.4. MCDMA DPDKポーリングモード・ドライバー x
3.5.2.4.1. 前提条件 3.5.2.4.2. PMDのインストールとテスト・アプリケーション (CentOS) 3.5.2.4.3. PMDのインストールとテスト・アプリケーション (Ubuntu) 3.5.2.4.4. VM環境の作成 3.5.2.4.5. リファレンス・アプリケーション例の実行
3.5.2.4.1. 前提条件 x
3.5.2.4.1.1. ブート・パラメーターの設定 3.5.2.4.1.2. BIOSからのコンフィグレーション変更 3.5.2.4.1.3. Testpmdのインストールと構築
3.5.2.4.4. VM環境の作成 x
3.5.2.4.4.1. VFの有効化 3.5.2.4.4.2. QEMUを使用してのゲストVMの作成 3.5.2.4.4.3. ホストとVM間の通信の確立
3.5.2.4.5. リファレンス・アプリケーション例の実行 x
3.5.2.4.5.1. チャネルID VF PF検証 3.5.2.4.5.2. AVMMデザインでの検証例 3.5.2.4.5.3. 256チャネルを超えるビットストリーム・コンフィグレーションのテスト (DPDKポーリングモード・ドライバーの場合) 3.5.2.4.5.4. BAMのテスト 3.5.2.4.5.5. BASのテスト
3.5.2.5. MCDMAカーネルモード・ネットワーク・デバイス・ドライバー x
3.5.2.5.1. Netdevドライバーの構築とインストール 3.5.2.5.2. SRIOVがサポートされている場合のVFの有効化 3.5.2.5.3. デバイスでサポートされるチャネル数のコンフィグレーション 3.5.2.5.4. MTU値のコンフィグレーション 3.5.2.5.5. デバイス通信のコンフィグレーション 3.5.2.5.6. 送信キュー選択メカニズムのコンフィグレーション 3.5.2.5.7. 名前空間環境を使用してのテスト手順 3.5.2.5.8. PIOのテスト
3.5.2.5.6. 送信キュー選択メカニズムのコンフィグレーション x
3.5.2.5.6.1. MCDMAキューの選択 3.5.2.5.6.2. 送信パケット・ステアリング (XPS) 3.5.2.5.6.3. デフォルト
1. はじめに
2. デザイン例に関する詳細
3. デザイン例のクイック・スタート・ガイド
4. Multi Channel DMA Intel FPGA IP for PCI Expressデザイン例のユーザーガイド・アーカイブ
5. Multi Channel DMA Intel FPGA IP for PCI Expressデザイン例のユーザーガイド改訂履歴

2.5. Avalon-ST Device-side Packet Loopback

図 6. Avalon-ST、Device-side Packet Loopback

このデザイン例では、デバイス側のAvalon-STストリーミング・インターフェイスを介してH2DおよびD2HのマルチチャネルDMAを実行します。デバイス側のパケット・ループバックでは、ホストからデバイス (H2D) のデータストリームが外部FIFOを介してホストにループバック (D2H) されます。

H2Dのストリーミングでは、マルチチャネルDMAは4つのAvalon-STソースポートを介してデータをAvalon-STループバックFIFOに送信します。D2Hのストリーミングでは、マルチチャネルDMAはAvalon-STシンクポートを介してデータをAvalon-STループバックFIFOから受信します。

このデバイス側のループバックの例では、ホストはまずホストメモリー内にメモリー位置を設定します。その後、ホストメモリーからのデータは、デバイス側のメモリーに送信されます。これは、Multi Channel DMA for PCI Express IPによってH2D DMAの操作を介して行われます。最後に、IPはD2H DMAの操作を使用してこのデータをホストメモリーにループバックします。

さらに、このデザイン例では、Avalon-MM PIOマスターを有効にしてDMAパスをバイパスします。これにより、アプリケーションではオンチップメモリー・ブロックで単一の非バーストレジスター読み出し/書き込み操作を実行できるようになります。

このデザイン例には、指定したパラメーターを備えるMulti Channel DMA for PCI Express IPコアと次のコンポーネントが含まれています。
  • resetIP – リセットリリースIPで、FPGAファブリック全体がユーザーモードになるまでマルチチャネルDMAをリセット状態に保ちます。
  • GEN_CHK - MCDMAに向けたパケット・ジェネレーターとチェッカーです。DUT Avalon Streaming H2D/D2Hインターフェイス (h2d_st_0、d2h_st_0) とインターフェイスして、DMA操作を行います。DUT AVMM PIOマスター (rx_pio_master) は、CSRおよびオンチップメモリーに対する読み出しおよび書き込み操作を行います。
  • PIO_INTERPRETER - MAP_PF、MAP_VF、MAP_BARなどのパラメーター設定に基づきDUT AVMM PIOマスターアドレス幅をAVMMスレーブ側のアドレスにマッピングします。
テスト・アプリケーション・ソフトウェア (perfq_app) コマンドラインでサポートされる転送モードオプション
  • PIOテスト: -o
  • DMAテスト: -i (パフォーマンス・ループバック操作で、TxとRxが2つの異なるスレッドで実行されます)。-v (データ検証を有効にして、データ整合性チェックを実行します)。
    • -i を -v フラグなしで使用すると、チャネルごとのスループットが表示されます。

このデザイン例で使用するドライバーに関しては、ドライバーのサポート を参照してください。

注: メタデータのサポートは、AVST、Device-side Packet Loopbackのデザイン例で利用可能です。

セクションの内容
シミュレーション結果
ハードウェア・テスト結果

レベル 2 の表題