在 Quartus® II 软件版本 11.1 SP2 及更早版本中,适用于 PMA 直接传输接口的不正确的时序模型可能会导致硬件错误,例如针对Stratix® IV 设备的设计误码率 (BER) 提高。特别是,这些不正确的模型影响在受影响的时序路径上具有较低的时序余量的设计,特别是在高温和低内核电压下。
此问题仅影响在发射器中使用 ALTGX 超级功能收发器在基本 (PMA Direct) 模式下的设计。此模式在传输侧使用直接内核到 PMA 寄存器传输,而不是使用硬核 PCS 逻辑和相补偿 FIFO。
从 Quartus® II 软件版本 12.0 开始,对Stratix IV 时序模型进行了更改,以更新 PMA 直接收发器接口的延迟模型。如果您的设计使用 Quartus II 软件的早期版本,则应升级到版本 12.0 或更高版本,或者限制设计以与更新的时序模型匹配,详情如下所述。
为了确保在全 PVT 范围内的正确行为,Quartus® II 软件版本 12.0 添加了以下额外延迟,表示内核到 PMA 的时序路径:
- Stratix IV 530 和 360 密度范围延迟 550 ps
- Stratix IV 230 和 110 密度范围延迟 350 ps
要使用纠正的时序模型,在 Quartus II 软件 12.0 或更高版本中执行时序分析。PMA 直接计时将针对所有时序角落正确建模。请注意,使用较新的模型,时序收敛可能更加困难。
如果您无法将设计迁移到 Quartus® II 软件版本 12.0,添加时钟不确定性限制以代表时序模型的变化。下载并运行 PMA 直接计时评估脚本 以指定所需的限制。该脚本检查受影响接口的时序松弛,并提供 Synopsys Design Constraint (SDC) 命令,以在 11.1 SP2 版本和更早版本中增加时钟不确定性限制。
要运行 PMA 直接时序评估脚本,编译设计后,使用命令行中的以下命令:
quartus_sta –t stratixiv_pma_direct_timing_evaluation.tcl –project
PMA 直接接口计时性能受到设备内核电压的影响。如果您有很好的最低电压控制和/或在高压核心电压下运行,则可以获得比 Quartus II 时序模型中最坏情况下的数字更好的性能。该脚本提供了一个选项,可根据更高的 VCC 内核电压对时序模型进行专业评定,以获得更好的时序性能。
要使用专业评定时序模型信息,请添加以下脚本选项:
-core_voltage
对于Stratix IV GX 设备,支持等级的数据适用于 0.90 或 0.92 V。对于Stratix IV GT 设备,可以输入正常零售核心电压 0.95 以获取 Quartus II 时序模型中不包含的可用专业等级数据。您可以使用 PMA 直接时序评估脚本在任何 Quartus II 版本中提供专业评级限制。
为解决满足时序的挑战,可能需要对布局限制来优化 TX 内核寄存器的放置。有关布局限制的更多信息,请参阅下面的相关解决方案。