低延迟40-Gbps以太网 Intel® Stratix® 10 IP核用户指南

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ID 683600
日期 10/05/2020
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1. 数据表 2. Intel Stratix 10 LL 40GbE IP核参数 3. 启用 4. 功能说明 5. 复位 6. 接口和信号说明 7. 控制，状态和统计寄存器说明 8. 调试链路 9. Ethernet套件 10. Intel® Stratix® 10低延迟40GbE IP核用户指南存档 11. Intel Stratix 10 LL 40GbE IP核和面向Arria 10器件的低延迟40GbE IP核之间的不同 12. 文档修订历史
1. 数据表 x
1.1. Intel Stratix 10 LL 40GbE IP核支持的功能 1.2. Intel Stratix 10 LL 40GbE核器件系列和速度等级支持 1.3. 资源利用率 1.4. 发布信息
1.2. Intel Stratix 10 LL 40GbE核器件系列和速度等级支持 x
1.2.1. 器件系列支持 1.2.2. Intel Stratix 10 LL 40GbE IP核器件速度等级支持
3. 启用 x
3.1. Intel® FPGA IP核安装和许可 3.2. 指定 Intel Stratix 10 LL 40GbE IP核参数和选项 3.3. 仿真IP核 3.4. 生成的文件结构 3.5. 将您的IP核集成到设计中 3.6. Intel Stratix 10 LL 40GbE IP核测试台 3.7. 编译完整设计和编程FPGA
3.5. 将您的IP核集成到设计中 x
3.5.1. 管脚约束 3.5.2. 添加收发器PLL 3.5.3. 40GBASE-KR4/CR4实例的时钟请求 3.5.4. 添加外部TX MAC PLL 3.5.5. Intel Stratix 10 LL 40GbE核布局设置
3.6. Intel Stratix 10 LL 40GbE IP核测试台 x
3.6.1. 了解测试台行为
4. 功能说明 x
4.1. Intel Stratix 10 LL 40GbE IP核功能说明 4.2. 用户接口到以太网传输
4.1. Intel Stratix 10 LL 40GbE IP核功能说明 x
4.1.1. Intel Stratix 10 LL 40GbE核TX MAC数据路径 4.1.2. Intel Stratix 10 LL 40GbE Core RX MAC数据路径 4.1.3. 链路故障信号接口 局部故障（LF） 远程故障（RF） 链路状态信号 4.1.4. Intel® Stratix® 10 低延迟40GBASE-KR4 IP核实例
4.1.1. Intel Stratix 10 LL 40GbE核TX MAC数据路径 x
4.1.1.1. 帧填充 4.1.1.2. 前导码插入 4.1.1.3. Inter-Packet Gap生成和插入 4.1.1.4. 帧校验序列（CRC-32）插入
4.1.2. Intel Stratix 10 LL 40GbE Core RX MAC数据路径 x
4.1.2.1. IP核前导码处理 4.1.2.2. IP核严格SFD检查 4.1.2.3. 长度/类型字段处理 4.1.2.4. RX CRC校验和动态转发
4.1.2.3. 长度/类型字段处理 x
4.1.2.3.1. 长度检查
4.2. 用户接口到以太网传输 x
4.2.1. 传输顺序 4.2.2. TX和RX数据路径上的比特顺序
6. 接口和信号说明 x
6.1. TX MAC接口到用户逻辑 6.2. RX MAC接口到用户逻辑 6.3. 收发器 6.4. 收发器重配置信号 6.5. Avalon® 存储器映射管理接口 6.6. 其他状态和调试信号 6.7. 复位信号 6.8. 时钟 6.9. 流程控制接口
7. 控制，状态和统计寄存器说明 x
7.1. Intel® Stratix® 10 LL 40GBASE-KR4/CR4寄存器 7.2. PHY寄存器 7.3. TX MAC寄存器 7.4. RX MAC寄存器 7.5. 统计寄存器
7.5. 统计寄存器 x
7.5.1. TX统计寄存器 7.5.2. RX统计寄存器
9. Ethernet套件 x
9.1. 功能
1. 数据表
2. Intel Stratix 10 LL 40GbE IP核参数
3. 启用
4. 功能说明
5. 复位
6. 接口和信号说明
7. 控制，状态和统计寄存器说明
8. 调试链路
9. Ethernet套件
10. Intel® Stratix® 10低延迟40GbE IP核用户指南存档
11. Intel Stratix 10 LL 40GbE IP核和面向Arria 10器件的低延迟40GbE IP核之间的不同
12. 文档修订历史

4.1.3. 链路故障信号接口

链路故障信号反映链路健康状况。其运行于远程以太网器件协调子层（RS，Reconciliation Sublayer）和局部以太网器件RS之间。链路故障模块在帧间延迟期间传达状态。

在参数编辑器中启用 Enable link fault generation 以使能链路故障信号发送。对于双向故障信号，IP核可基于LINK_FAULT配置寄存器设置，执行 IEEE 802.3ba 40G/100G Ethernet Standard和Ethernet Clause 81.3.4中定义的功能。

对于单向故障信号，该核实现Clause 66 of the IEEE 802.3-2012 Ethernet Standard。

局部故障（LF）

如果一个以太网PHY子层检测到导致链路不稳定的故障，就会向RS告知局部故障状况。如果未使能单向性，则该核遵照Clause 46执行。RS停止发送MAC数据，并在TX数据路径上持续生成远程故障状态。检测到局部故障后，RX PCS修改MII数据和控制，以发送局部故障序列有序集。请参阅以下基于配置和状态的链路故障信号部分。

RX PCS在以下情况无法识别链路故障：

  • RX PCS未完全对齐。
  • 误码率（BER，bit error rate）高。

远程故障（RF）

如果未使能单向性，该核就参照Clause 46。RS接收到一个远程故障状态，TX数据路径停止发送MAC数据并持续生成空闲控制字符。如果RS停止接收故障状态报文，则TX数据路径就返回正常操作，发送MAC客户端数据。请参阅以下基于配置和状态的链路故障信号部分。

链路状态信号

MAC RX生成2个链路故障信号：local_fault_status和remote_fault_status。
注： 无论如何设置链路故障配置寄存器，这些信号都是反映链路状态的实时信号。
仅当启用 Enable link fault generation 时才会生成该寄存器。MAC TX接口将链路故障状态信号用于其他链路故障信号。
表 12.  基于配置和状态的链路故障信号更多关于LINK_FAULT寄存器的信息，请参阅TX MAC寄存器。
LINK_FAULT寄存器（0x405） 实时链路状态 已配置TX行为 备注
Bit [0] Bit [3] Bit [1] Bit [2]

LF已接收

RF已接收

TX数据

TX RF

1'b0 Don't care Don't care Don't care Don't care Don't care On Off

禁用TX上的链路故障信号。

RX仍然报告链路状态。

禁用链路上TX侧链路故障信号。

TX数据和空闲。
1'b1 1'b1 Don't care Don't care Don't care Don't care Off On

强制RF。

TX：停止数据。仅发送RF
1'b1 1'b0 1'b1 1'b1 Don't care Don't care On Off

Unidir（单向）：可后向兼容。

TX：发送数据和空闲。无RF。
1'b1 1'b0 1'b1 1'b0 1'b1 1'b0 On On

Unidir：LF已接收。

TX：在数据包结尾和RF后，发送数据1列IDLE
1'b1 1'b0 1'b1 1'b0 1'b0 1'b1 On Off

Unidir：RF接收

TX：发送数据和空闲。无RF。
1'b1 1'b0 1'b1 1'b0 1'b0 1'b0 On Off

无链路故障

TX：发送数据和空闲。无RF。
1'b1 1'b0 1'b0 Don't care 1'b1 1'b0 Off On

Bidir（双向）：LF已接收

TX：停止数据。仅发送RF。
1'b1 1'b0 1'b0 Don't care 1'b0 1'b1 Off Off

Bidir：RF已接收

TX：停止数据。仅空闲。无RF。
1'b1 1'b0 1'b0 Don't care 1'b0 1'b0 On Off

Bidir：无链路故障

TX：发送数据和空闲。无RF。
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