1. Fタイルの概要
2. Fタイルのアーキテクチャー
3. F-Tile PMA/FEC Direct PHY Intel® FPGA IPの実装
4. F-Tile Reference and System PLL Clocks Intel® FPGA IPの実装
5. FタイルPMA/FEC Direct PHYデザインの実装
6. サポートされるツール
7. Fタイル・トランシーバー・リンクのデバッグ
8. FタイルのアーキテクチャーとPMAおよびFEC Direct PHY IPのユーザーガイド・アーカイブ
9. FタイルのアーキテクチャーとPMAおよびFEC Direct PHY IPのユーザーガイド改訂履歴
A. 付録
2.2.2.1. 400GハードIPとFHTを使用している1つの200GbE-4インターフェイスの実装
2.2.2.2. 400GハードIPとFHTを使用している1つの200GbE-2インターフェイスの実装
2.2.2.3. 400GハードIPとFHTを使用している1つの100GbE-1インターフェイスの実装
2.2.2.4. 400GハードIPとFGTを使用している1つの100GbE-4インターフェイスの実装
2.2.2.5. 200GハードIPとFGTを使用している1つの10GbE-1インターフェイスの実装
2.2.2.6. 400GハードIPとFHTを使用している3つの25GbE-1インターフェイスの実装
2.2.2.7. 400GハードIPとFHTを使用している1つの50GbE-1インターフェイスと2つの25GbE-1インターフェイスの実装
2.2.2.8. 400GハードIPとFHTを使用している1つの100GbE-1インターフェイスと2つの25GbE-1インターフェイスの実装
2.2.2.9. 400GハードIPとFHTを使用している2つの100GbE-1インターフェイスと1つの25GbE-1インターフェイスの実装
2.2.2.10. 400GハードIPとFHTを使用している100GbE-1、100GbE-2、および50GbE-1インターフェイスの実装
3.1. F-Tile PMA/FEC Direct PHY Intel® FPGA IPの概要
3.2. F-Tile PMA/FEC Direct PHY Intel® FPGA IPを使用するデザイン
3.3. IPのコンフィグレーション
3.4. 信号とポートのリファレンス
3.5. PMAおよびFECモードにおけるPHY TXおよびRXデータパスのビットマッピング
3.6. クロック
3.7. カスタム拍生成ポートとロジック
3.8. リセットのアサート
3.9. ボンディングの実装
3.10. 独立したポートのコンフィグレーション
3.11. コンフィグレーション・レジスター
3.12. コンフィグレーション可能な Quartus® Prime開発ソフトウェアの設定
3.13. ハードウェア・テストに向けたF-Tile PMA/FEC Direct PHY Intel® FPGA IPのコンフィグレーション
3.14. Avalon® メモリーマップド・インターフェイスを使用してのハードウェア・コンフィグレーション
3.4.1. TXおよびRXのパラレルおよびシリアル・インターフェイス信号
3.4.2. TXおよびRXのリファレンス・クロックとクロック出力インターフェイス信号
3.4.3. リセット信号
3.4.4. RS-FECの信号
3.4.5. カスタム拍のコントロールおよびステータス信号
3.4.6. TX PMAのコントロール信号
3.4.7. RX PMAのステータス信号
3.4.8. TX/RXのPMAおよびコア・インターフェイスFIFOの信号
3.4.9. PMA Avalon® メモリーマップド・インターフェイスの信号
3.4.10. データパス Avalon® メモリーマップド・インターフェイスの信号
5.1. Fタイル PMA/FEC Direct PHYデザインの実装
5.2. F-Tile PMA/FEC Direct PHY Intel® FPGA IPのインスタンス化
5.3. F-Tile PMA/FEC Direct PHY Intel® FPGA IPでのRS-FEC Directデザインの実装
5.4. F-Tile Reference and System PLL Clocks Intel® FPGA IPのインスタンス化
5.5. カスタム拍生成ポートとロジックのイネーブル
5.6. FタイルPMA/FEC Direct PHYデザインのIPの接続
5.7. FタイルPMA/FEC Direct PHYデザインのシミュレーション
5.8. Fタイル・インターフェイスのプランニング
2.4.4. データパスのクロック拍
PMA FIFOインターフェイスの読み出しおよび書き込みの周波数により、標準拍またはカスタム拍のどちらが必要かが決まります。
- 標準拍: PMA FIFOインターフェイスの読み出し周波数と書き込み周波数が同じで、0ppmの周波数デルタの場合に使用します。
- カスタム拍: PMA FIFOインターフェイスの読み出し周波数と書き込み周波数が異なる場合、または同じ周波数でも周波数デルタが0ppmを超える場合に使用します。
図 55. 標準拍とカスタム拍
サポートされるデータレートに関しては、PMAのデータレートを参照してください。
| データパスのクロックモード | コンフィグレーション | データパスのクロック周波数 | 拍子 |
|---|---|---|---|
| PMAクロックモード (最大906.25MHz) |
PMA Direct | データパスのクロック周波数 = PMAクロック周波数 PMAクロック周波数 = ラインレート ÷ PMA幅 |
TXおよびRXで標準拍を使用します (データは各クロックエッジで有効になります)。 15 |
| システムPLLクロックモード (最大1GHz) |
PMA Direct | ユースケースA: Fタイルとリンク相手で同じリファレンス・クロックを共有するチップツーチップのアプリケーション データパスのクロック周波数 ≥ (システムPLL出力周波数)min。(システムPLL出力周波数)min = PMAクロック周波数。 |
システムPLL出力周波数 = PMAクロック周波数で、∆ppm = 0の場合、TXおよびRXで標準拍を使用します (データは各クロックエッジで有効になります)。それ以外の場合は、カスタム拍を使用します。 16 、 17 |
| ユースケースB: Fタイルとリンク相手が同じリファレンス・クロックを共有しないアプリケーション データパスのクロック周波数 ≥ (システムPLL出力周波数)min。(システムPLL出力周波数)min = (最大 ppm 18 ÷ 1000000 + 1) × PMAクロック周波数。 |
|||
| システムPLLクロックモード (最大1GHz) |
FEC、PCS、およびMACを使用するその他のコンフィグレーション | データパスのクロック周波数 ≥ (システムPLL出力周波数)min。(システムPLL出力周波数)min = PMAクロック周波数。 例えば、10GbE-1では、322.265625MHz以上を使用します。25GbE-1では805.6640625Mhz以上、50GbE-1では830.078125MHz以上を使用します。 |
システムPLL出力周波数 = PMAクロック周波数の場合、TXおよびRXで標準拍を使用します (データは、33または34クロックサイクルの32クロックサイクルごとに有効です)。それ以外の場合は、カスタム拍を使用します。 19 |
1つの25Gbps PMA Direct PHY IPポートの例 (PMAクロックモードを使用)
- PMAインターフェイスとコアFIFOインターフェイス間のすべてのブロックは、PMAクロックで動作します。
- トランスミッターでは、両側とも、PMA FIFOインターフェイスはTX PMAクロックによってクロックが提供されます。
- レシーバーでは、両側とも、PMA FIFOインターフェイスはRXリカバリークロックによってクロックが提供されます。
- 標準拍を使用します。TXおよびRXのデータは、PMAクロックの各クロックエッジで有効です。
図 56. 1つの25Gbps PMA Direct PHY IPポートの例 (PMAクロックモードを使用)このF-Tile Clocking Toolのスクリーンショットは、PMAクロックモードを使用している1つの25Gbps PMA Direct PHY IPポートを示しています。
25Gbpsイーサネットの例 (FECポートなし、オーバークロックされているシステムPLLクロックモードを使用)
- PMAインターフェイスとコアFIFOインターフェイス間のすべてのブロックは、システムPLLクロックで動作します。
- トランスミッターでは、PMA FIFOインターフェイスでシステムPLLドメインからTX PMAクロックドメインへのクロック転送を実行します。
- レシーバーでは、PMA FIFOインターフェイスでRXリカバリー・クロックドメインからシステムPLLドメインへのクロック転送を実行します。コア・インターフェイスへのクロック提供方法については、 F-Tile Ethernet Intel® FPGA Hard IP User Guide を参照してください。
- システムPLLのクロック周波数はPMAクロック周波数よりも速いため、データパスのクロックはオーバークロックされます。したがって、カスタム拍を使用する必要があります。
図 57. 25Gbpsイーサネットの例 (FECポートなし、オーバークロックされているシステムPLLクロックモードを使用)このF-Tile Clocking Toolのスクリーンショットは、1つの25Gbpsイーサネットを示しています。オーバークロックされているシステムPLLクロックモードを使用し、FECポートはありません。
15 TX PMAおよびTXデジタルブロックでは、ローカルクロックから派生するPMAクロックを使用します。RX PMAおよび RXデジタルブロックは、リカバリークロック (リンク相手のクロック) で実行されます。
16 ユースケースA: 標準拍は、TX PMAリファレンス・クロック、システムPLLリファレンス・クロック、およびリンク相手のTXリファレンス・クロックが同じクロックソースから提供されている (0ppmの周波数デルタ) 場合にのみ使用できます。システムPLLは最大周波数の1Ghzに達するため、32Gbpsでは、標準拍のみを使用することができます (周波数の違いは許可されません。周波数デルタは0ppmである必要があります)。
17 ユースケースB: システムPLLの周波数をオーバークロックし、TX PMAリファレンス・クロック、システムPLLリファレンス・クロック、およびリンク相手のTXリファレンス・クロック間の0ppmを超える周波数デルタを補正する必要があります。32.0Gbpsはサポートされません。システムPLLのクロックは、1GHzを超える速度で動作して、0ppmを超える周波数デルタを組み込む必要があります。
18
最大 ppm = 最大 ∆ppm ÷ 2
最大 ∆ppm = max(リンク相手のTXであるローカルRXのリカバリークロックとシステムPLLの間の ∆ppm、システムPLLとTX PMAの間の ∆ppm)
19 PCSおよびFECのオーバーヘッドのため、データパスのクロックは、PMAクロックと比較してすでに約 3% オーバークロックされています。したがって、TX PMAリファレンス・クロック、システムPLLリファレンス・クロック、およびリンク相手のTXリファレンス・クロック間における0ppmを超える周波数デルタは許可されます。