收发器 PHY IP 支持中心
收发器 PHY IP 支持中心提供有关如何选择、设计和实施收发器 PHY IP 链路的信息。
收发器 PHY IP 支持中心提供有关如何为 Agilex™ 7、Agilex™ 5、Agilex™ 3、Stratix® 10、Arria® 10 和 Cyclone® 10 设备选择、设计和实施收发器链路的信息。还将提供关于如何初启系统和调试收发器链路的指南。本页面所整理的类别与高速收发器系统设计流程(从开始到结束)一一对应。
获取有关 Agilex™ 7 FPGA 接口协议设计、 Agilex™ 5 FPGA接口协议设计和Agilex™ 3 FPGA接口协议设计, 了解 关键资源和文档呈现的标准开发流程的分步指导旅程。
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1.设备和 IP 选择
我应使用哪个 FPGA 设备产品家族?
表 1 - 器件种类 最大收发器数据速率和通道数功能支持 | |||||||||||||
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设备 | Agilex™ 7 | Agilex™ 5 | Agilex™ 3 | Stratix® 10 | Arria® 10 | Cyclone® 10 | |||||||
器件种类 | F-系列 E-Tile |
D 系列 | E 系列 (A组) |
E 系列 (B组) |
C 系列 | GX/SX L-Tile |
GX/SX H-Tile |
MX/TX E-Tile |
SX3, 5 | GX3, 5 | GT4 | GX | |
最大数据速率(芯片到芯片)1, 6 | GX 通道 | - | - | - | - | - | - | 17.4 Gbps | - | 17.4 Gbps | 17.4 Gbps | 17.4 Gbps | 12.5 Gbps |
GXT通道 | - | - | - | - | - | 26.6 Gbps | 28.3 Gbps | 28.3 Gbps | - | - | 25.8 Gbps | - | |
GXE 通道 | 28.9 Gbps (NRZ) 57.8 Gbps (PAM4) |
- | - | - | - | - | - | 28.9 Gbps (NRZ) 57.8 Gbps (PAM4) |
- | - | - | - | |
GTS 频道 | - | 28.1 Gbps | 28.1 Gbps | 17.16 Gbps | 12.5 Gbps | - | - | - | - | - | - | - | |
最大数据速率(背板)7 | GX 通道 | - | - | - | - | - | 12.5 Gbps | 28.3 Gbps | 28.3 Gbps | 12.5 Gbps | 12.5 Gbps | 12.5 Gbps | 6.6Gbps |
GXT通道 | - | - | - | - | - | 12.5 Gbps | 28.3 Gbps | 28.3 Gbps | - | 12.5 Gbps | 12.5 Gbps | - | |
GXE 通道 | 28.9 Gbps (NRZ) 57.8 Gbps (PAM4) |
- | - | - | - | - | - | 28.9 Gbps (NRZ) 57.8 Gbps (PAM4) |
- | - | - | - | |
GTS 频道 | - | 28.1 Gbps | 28.1 Gbps | 17.16 Gbps | 12.5 Gbps | - | - | - | - | - | - | - | |
每台设备的最大通道数 | GX 通道 | - | - | - | - | - | 96 | 96 | - | 96 | 72 | 72 | 12 |
GXT通道 | - | - | - | - | - | 32 | 64 | 24 | - | 6 | 6 | - | |
GXE 通道 | 24(和 32 P-Tile) | - | - | - | - | - | - | 120 | - | - | - | - | |
GTS 频道 | - | 32 | 24 | 24 | 4 | - | - | - | - | - | - | - | |
注意:
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表 2 - 接口硬 IP 设备变体和功能支持 | ||||||||||||
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设备 | Agilex™ 7 | Agilex™ 5 | Agilex™ 3 | Stratix® 10 | Arria® 10 | Cyclone® 10 | ||||||
器件种类 | F-系列 E-Tile |
D 系列 | E 系列 (A组) |
E 系列 (B组) |
C 系列 | GX/SX L-Tile |
GX/SX H-Tile |
MX/TX E-Tile |
SX | GX | GT | GX |
PCIe 硬核 IP | 每台设备具有一个 PCIe Gen2 x4 插槽 | 最多支持 4 个 PCIe 4.0 x8 | 多达 6 个 PCIe 4.0 x4 | 多达 6 个 PCIe 3.0 x4 或 PCIe 4.0 x42 | 一个 PCIe 3.0 x4 | 每台设备有多达 4 个 PCIe Gen3 x16 插槽 | - | - | 每台设备有多达 4 个 PCIe Gen3 x16 插槽 | 每台设备有多达 4 个 PCIe Gen3 x16 插槽 | 每台设备有多达 4 个 PCIe Gen3 x16 插槽 | 每台设备有多达 4 个 PCIe* Gen3 x8 插槽 |
以太网硬核 IP | 10G/25G/100G 以太网,具备可选的 1588 功能 + RS-FEC (528, 514)/RS-FEC (544, 514) | 10G/25G 以太网,具备可选的 1588 PTP 功能 + Firecode FEC/RS-FEC (528, 514) | 10G/25G 以太网,具备可选的 1588 PTP 功能 + Firecode FEC/RS-FEC (528, 514) | 10G 以太网,具有可选的 1588 PTP 功能 + Firecode FEC | 10G 以太网,具有可选的 1588 PTP 功能 + Firecode FEC | - | 每台设备有多达 4 个 50/100 Gbps 以太网 MAC 每台设备有多达 4 个 PCIe Gen3 x16 插槽 SR-IOV(4 个 PF/2K VF)1 | 10G/25G/100G 以太网,具备可选的 1588 功能 + RS-FEC (528, 514)/RS-FEC (544, 514) | - | - | - | - |
USB 3.1 硬核 IP3 | - | 一个通道,采用 HPS 模块中的 USB 3.1 控制器 | 一个通道,采用 HPS 模块中的 USB 3.1 控制器 | 一个通道,采用 HPS 模块中的 USB 3.1 控制器 | 一个通道,采用 HPS 模块中的 USB 3.1 控制器 | - | - | - | - | - | - | - |
注意:
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更多资源
请参阅以下用户指南的“概述”一章:
主题 | Agilex™ 7 | Agilex™ 5 | Agilex™ 3 | Stratix® 10 | Arria® 10 | Cyclone® 10 |
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更多资源 | GTS 收发器 PHY 用户指南:Agilex™ 5 FPGAs和 SoC | GTS 收发器 PHY 用户指南:Agilex™ 3 FPGAs和 SoC |
2.设计流程和 IP 集成
在哪里可以找到关于收发器使用的信息?
将 E-Tile 通道布局工具和《Stratix® 10 设备家族引脚连接指南》结合使用,快速规划 E-Tile 中的协议布局,然后阅读整篇文档并在 Quartus® Prime 软件中实施设计。基于 Excel 的 E-Tile 通道布局工具还包含“说明”、“图例”、“修订版本”和“协议”工作表。
主题 | Agilex™ 7 | Agilex™ 5 | Agilex™ 3 | Stratix® 10 | Arria® 10 | Cyclone® 10 |
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我应该考虑哪些设计建议? | ||||||
在哪里可以找到关于收发器 PHY IP 集成的信息? | ||||||
在哪里可以找到关于收发器 PHY IP 寄存器映射的信息? | ||||||
《模拟设置指南》 |
3.主板设计和功耗管理
主题 | Agilex™ 7 | Agilex™ 5 | Agilex™ 3 | Stratix® 10 | Arria® 10 | Cyclone® 10 | 最大® 10 | Stratix® V | Arria® V | Cyclone® V | Max® V |
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主板设计指南 |
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引脚连接指南 | |||||||||||
线路图审查 | |||||||||||
电源管理 |
模拟模型和工具
高级链路分析器是一款一流的抖动/噪声环形链路分析工具,支持您快速、轻松地评估高速串行链路性能。这是一款理想的预设计工具,有助于您了解FPGA解决方案如何满足系统要求。它也可以有效地提供后期设计支持,以帮助调试与验证。
型号
开发套件用户指南
主题 | Agilex™ 7 | Stratix® 10 | Arria® 10 |
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开发套件用户指南 |
4.互操作性和标准测试
主题 | Agilex™ 7 | Agilex™ 5 | Agilex™ 3 | Stratix® 10 | Arria® 10 | Cyclone® 10 | 最大® 10 |
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应用程序 | |||||||
型号 |
5.设计示例和参考设计
主题 | Agilex™ 7 | Agilex™ 5 | Stratix® 10 | Arria® 10 | Cyclone® 10 |
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设计示例和参考设计 | GitHub 上Altera示例设计 |
6.培训课程和视频
推荐培训课程
主题 |
说明 |
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E-Tile 时钟 | 了解 E-tile 上可用的参考时钟,并生成和分配 E-tile 收发器数据路径时钟。 |
GTS 收发器基础知识培训 | 本培训介绍了 Agilex™ 5 和 Agilex 3 FPGA GTS 收发器的基础知识,针对广播、工业、医疗和通信等市场中的广泛应用进行了优化。本课程将向您介绍 GTS 收发器以及构成它们的构建模块。 |
收发器工具套件培训 | 本在线培训将向您介绍 Quartus® Prime 专业版软件中的收发器工具包以及 Auto Sweep 和 Eye Viewer 等功能。 |
了解在 20 纳米和 28 纳米FPGA 收发器中用于支持各种高速协议的基本构建模块。 |
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了解Stratix® 10 FPGA 收发器中用于支持各种高速协议的基本构建模块。 |
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构建Stratix® 10 FPGA收发器 PHY 层 | 了解如何定义构成 Stratix® 10 FPGA 收发器 PHY 层解决方案的三种资源,即收发器 PHY、收发器 PLL 和收发器复位控制器。 |
了解如何对 Arria® 10 和 Cyclone® 10 FPGA 收发器的模拟设置进行调试和动态微调。 |
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了解Arria® 10 FPGA收发器的模拟功能,以及如何使用它们来提高链路性能。 |
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了解如何使用 Arria® 10 和 Cyclone® 10 FPGA收发器 IP 模块构建自定义收发器。 |
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了解 Arria® 10 和 Cyclone® 10 FPGA 收发器模块中的时钟资源。 |
主题 |
说明 |
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F-Tile 通道布局工具 | F-Tile 通道布局工具与《设备家族引脚连接指南》相结合,使您能够在阅读整篇文档并在 Quartus® Prime Pro 软件中实施设计之前,快速规划产品中的协议布局。 |
FPGA速览视频
标题 |
说明 |
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17G 收发器演示视频 | 观看我们的实验室中运行 17Gbps 收发器的首批 Agilex™ 5 FPGA E 系列 B 组设备。 |
观看此视频,了解如何通过动态重配置将 Arria® 10 设备单工收发器放置在同一物理收发器通道中。 |
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观看此视频,了解如何在 Arria® 10 设备中使用发射器 (TX) 锁相环 (PLL) 切换和嵌入式流转化器来执行数据速率更改。 |
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观看这个由四部分组成的视频,了解如何使用收发器工具包应用(在 Arria® 10 FPGA开发套件中演示)。该视频说明了如何获得收发器的最佳物理介质接入层 (PMA) 设置。 |
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观看这个由四部分组成的视频,了解如何使用收发器工具包应用(在 Arria® 10 FPGA开发套件中演示)。该视频说明了如何获得收发器的最佳 PMA 设置。 |
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观看这个由四部分组成的视频,了解如何使用收发器工具包应用(在 Arria® 10 FPGA开发套件中演示)。该视频说明了如何获得收发器的最佳 PMA 设置。 |
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观看这个由四部分组成的视频,了解如何使用收发器工具包应用(在 Arria® 10 FPGA开发套件中演示)。该视频说明了如何获得收发器的最佳 PMA 设置。 |
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了解 Arria® 10 收发器预加重功能的基础知识。比较模拟波形与芯片测量结果。 |
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观看此视频,了解如何在 Arria® 10 设备中使用 TX 锁相环 PLL 切换和嵌入式流转化器来执行数据速率更改。 |
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观看此视频,了解如何使用嵌入式流转化器对 Arria® 10 设备收发器标准 PCS 执行动态重配置。 |
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观看此视频,了解如何在高级链路分析器中使用 Arria® 10 设备收发器 IBIS-AMI 模型执行信号完整性仿真。此外,该视频还介绍了眼图报告。 |
Agilex™ 5 设备时钟和数据路径工具
Agilex™ 5 设备 TX 均衡器工具
Agilex™ 3 设备时钟和数据路径工具
Agilex™ 3 设备 TX 均衡器工具
Stratix® 10 设备 E-Tile 收发器调试工具
该调试工具主要包含两个辅助工具。
- 状态工具可让您读取和重置 PMA 参数并将其记录在文件中。它还能够使您执行适应流程(内部/外部环路、初步适应)、读取和重置位错误。
- 微调工具可让您使用 10Gbps/28Gbps/56Gbps 的基线 PMA 参数配置来调整收发器,以及使用自定义参数来扫描 PMA 参数并将其记录在文件中。使用此工具可分析 Stratix® 10 设备 E-Tile 中收发器通道的运行状况。
Stratix® 10 设备 L-Tile/H-Tile 收发器 PHY 调试工具
该调试工具主要包含四个辅助工具:
- 电压工具让您可以测量接收器数据采样节点和发射器节点的电压
- 您可以使用通道状态工具检查锁定到接收器时钟数据恢复 (CDR) 数据的状态、校准状态、环回状态和 PRBS 生成器/检查器状态
- 适应状态工具让您可以对照黄金位设置交叉验证已配置的适应注册位 — 黄金位为给定的寄存器提供了建议位设置
- 眼图调试工具可让您测量眼高和/或眼宽
使用此工具分析 Stratix® 10 设备 L-Tile/H-Tile 中收发器通道的运行状况
Arria® 10 设备收发器 PHY - 故障树分析器
此交互式故障树分析器提供指南,帮助您解决在使用 10 设备收发器 PHY 的过程中可能会遇到的问题Arria®。此分析器由三个部分组成:
- 原生 PHY 调试
- 链路微调调试
- 动态重新配置调试
使用该故障树分析器可帮助您解决收发器 PHY 问题,并提高设计效率。它可与 Arria® 10 设备收发器 PHY 调试工具配合使用
Arria® 10 设备收发器 PHY 调试工具
此调试工具包含与 Stratix® 10 版本相同的四个辅助工具:
- 电压工具让您可以测量接收器数据采样节点和发射器节点的电压
- 您可以使用通道状态工具检查锁定到接收器时钟数据恢复 (CDR) 数据的状态、校准状态、环回状态和 PRBS 生成器/检查器状态
- 适应状态工具让您可以对照黄金位设置交叉验证已配置的适应注册位 — 黄金位为给定的寄存器提供了建议位设置
- 眼图调试工具可让您测量眼高和/或眼宽
使用此工具可分析 Arria® 10 设备中收发器通道的运行状况。
更多资源
主题 | Agilex™ 7 | Agilex™ 5 | Agilex™ 3 | Quartus® Prime1 |
Stratix® 10 | Arria® 10 | Cyclone® 10 |
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知识产权 (IP) 内核发布说明 |
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FPGA设备勘误表 | |||||||
用户指南 (请参阅以下用户指南中有关调试功能的章节) |
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《收发器寄存器映射指南》 |
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注意:
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