收发器 PHY IP 支持中心
1.设备和 IP 选择
我应使用哪个英特尔® FPGA 设备产品家族?
表 1 - 器件种类和功能支持 | |||||||||
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设备 |
英特尔® Cyclone® 10 |
英特尔® Arria® 10 |
英特尔® Stratix® 10 |
英特尔 Agilex® 7 |
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器件种类 |
GX |
SX(3) |
GX(3) |
GT(4) |
GX/SX L-Tile |
GX/SX H-Tile |
MX/TX E-Tile |
AGF E-Tile |
|
最大数据速率 |
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12.5 Gbps |
17.4 Gbps |
17.4 Gbps |
17.4 Gbps |
17.4 Gbps |
不适用 |
不适用 |
|
GXT通道 | 不适用 |
不适用 |
25.8 Gbps |
26.6 Gbps |
28.3 Gbps |
28.3 Gbps |
不适用 |
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GXE 通道 | 不适用 |
不适用 |
不适用 |
不适用 |
不适用 |
28.9 Gbps (NRZ) 57.8 Gbps (PAM4) |
28.9 Gbps (NRZ) 57.8 Gbps (PAM4) |
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最大数据速率 |
GX 通道 |
6.6 Gbps |
12.5 Gbps |
12.5 Gbps | 12.5 Gbps |
28.3 Gbps | 28.3 Gbps | 不适用 | |
GXT通道 |
不适用 |
不适用 |
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|
不适用 |
不适用 |
不适用 |
不适用 |
不适用 |
28.9 Gbps (NRZ) 57.8 Gbps (PAM4) |
28.9 Gbps (NRZ) 57.8 Gbps (PAM4) |
||
每台设备的最大通道数 |
GX 通道 |
12 |
96 |
72 | 96 |
96 | 不适用 | 不适用 |
|
GXT通道 |
不适用 |
不适用 |
6 | 32 |
64 |
24 |
不适用 | ||
GXE 通道 |
不适用 |
不适用 |
不适用 | 不适用 |
不适用 | 120 | 24(和 32 P-Tile) |
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硬核 IP | 每台设备具有一个 PCIe Gen2 x4 插槽 | 每台设备有多达 4 个 PCIe* Gen3 x8 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 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)(6) | 10G/25G/100G 以太网,具备可选的 1588 功能 + RS-FEC (528, 514)/RS-FEC (544, 514) | 10G/25G/100G 以太网,具备可选的 1588 功能 + RS-FEC (528, 514)/RS-FEC (544, 514) | ||
不提供 SR-IOV 支持。 |
- 上表中显示的值适用于标准电源模式。在低功耗模式下,英特尔 Arria® 10 GX 设备通道(芯片到芯片)的最大数据速率为 11.3 Gbps。由于 GT 收发器通道是为达到峰值性能而设计的,因此它们没有降低功耗的工作模式。要在标准和低功耗模式下以指定的数据速率运行 GX 收发器通道,请使用相应的内核和外围设备电源。有关更多详细信息,请参阅“英特尔 Arria 10 设备数据表”。
- 通过过采样,英特尔 Arria 10 和英特尔 Stratix 10 设备收发器可以支持 1.0 Gbps 以下的数据速率。
- 对于 SX 和 GX 设备型号,收发器的最大数据传输速率规定为最快的 (–1) 收发器速度等级。请参阅设备数据表以了解较低的速度等级规格。
- 对于 GT 设备的型号,收发器的最大数据传输速率规定为 (-1) 速度等级。请参阅设备数据表以了解较低的速度等级规格。
- 英特尔 Stratix 10 设备收发器拥有 GX 和 GXT 类型的收发器通道。有关详细信息,请参阅《英特尔 Stratix 10 L-Tile/H-Tile 收发器 PHY 用户指南》。
- SR-IOV 代表单根 I/O 虚拟化。
- 通过过采样,英特尔 Arria 10 和英特尔 Stratix 10 设备收发器可以支持 1.0 Gbps 以下的数据速率。
- 背板应用是指需要高级均衡(例如,能够补偿通道损耗的判决反馈均衡 (DFE))的应用。
英特尔 FPGA 设备数据表
更多资源
请参阅以下用户指南的“概述”一章:
英特尔 Agilex® 7 设备
英特尔 Stratix 10 设备
英特尔 Cyclone 10 设备
英特尔 Arria 10 设备
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《英特尔 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英特尔® 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。
我应该考虑哪些设计建议?
英特尔 Agilex® 7 设备
英特尔 Stratix 10 设备
英特尔 Cyclone 10 设备
英特尔 Arria 10 设备
在哪里可以找到关于收发器 PHY IP 集成的信息?
英特尔 Agilex® 7 设备
英特尔 Stratix 10 设备
英特尔 Cyclone 10 设备
英特尔 Arria 10 设备
在哪里可以找到关于收发器 PHY IP 寄存器映射的信息?
英特尔 Stratix 10 设备
英特尔 Cyclone 10 设备
英特尔 Arria 10 设备
《模拟设置指南》
英特尔 Stratix 10 设备
英特尔 Cyclone 10 和英特尔 Arria 10 设备
更多资源
3.主板设计和功耗管理
- 英特尔 Agilex® 7 配置用户指南
- 英特尔 Agilex® 7 设备家族高速串行接口信号完整性设计指南
- AN 672:高 Gbps 数据速率传输的收发器链路设计指南
- AN 114:英特尔可编程设备包主板设计指南
- AN 766:英特尔® Stratix® 10 设备,高速信号接口布局设计指南
- 英特尔® FPGA 的 PCB 堆叠设计注意事项
引脚连接指南
英特尔 Agilex® 7 设备
英特尔 Stratix 10 设备
英特尔 Cyclone 10 设备
英特尔 Arria 10 设备
线路图审查
英特尔 Agilex® 7 设备
英特尔 Stratix 10 设备
英特尔 Cyclone 10 设备
英特尔 Arria 10 设备
电源管理
- 英特尔 Agilex® 7 电源管理用户指南:F 系列和 I 系列
- 早期功率估算器 (EPE) 和功率分析器
- AN 692:英特尔® Cyclone® 10 GX、英特尔® Arria® 10、英特尔® Stratix® 10 和英特尔 Agilex® 7 设备的电源排序注意事项
- AN 750:使用 Altera PDN 工具优化供电网络设计
- 设备特定的供电网络 (PDN) 工具 2.0 用户指南
模拟模型和工具
英特尔® 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,有助于您了解英特尔® 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。
模型
开发套件用户指南
英特尔 Agilex® 7 设备
英特尔 Stratix 10 设备
英特尔 Arria 10 设备
5.设计示例和参考设计
设计示例和参考设计
英特尔 Agilex® 7 设备
英特尔 Stratix 10 设备
英特尔 Cyclone 10 设备
英特尔 Arria 10 设备
6.培训课程和视频
推荐培训课程
标题 |
类型 |
说明 |
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在线 |
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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在线 |
了解英特尔 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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在线 |
了解如何对英特尔 Arria 10 和英特尔 Cyclone 10 FPGA 收发器的模拟设置进行调试和动态微调。 |
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在线 |
了解英特尔 Arria 10 FPGA 收发器的模拟功能,以及如何使用它们来提升链路性能。 |
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在线 |
了解如何使用英特尔 Arria 10 和英特尔 Cyclone 10 FPGA 收发器 IP 模块构建自定义收发器。 |
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在线 |
了解如何定义构成英特尔 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。 |
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在线 |
了解英特尔 Arria 10 和英特尔 Cyclone 10 FPGA 收发器模块中的时钟资源。 |
标题 |
说明 |
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了解如何使用直接重配置流程实施英特尔 Cyclone 10 GX FPGA 原生 PHY PMA 模拟参数。 |
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了解如何使用直接写入法,通过英特尔 Cyclone 10 GX FPGA 小数锁相环 (PLL) 切换和通道重配置来执行收发器动态重配置功能仿真。 |
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了解如何通过英特尔 Cyclone 10 GX FPGA 原生 PHY ATX PLL 切换、嵌入式流转化器的通道重配置以及通道重校准来执行功能仿真。 |
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了解如何在英特尔 Arria 10 设备中通过嵌入式流转化器和多个重配置配置文件来执行动态重配置,从而切换时钟数据恢复 (CDR) 参考时钟。 |
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了解如何配置两个受测设备 (DUT)、启动收发器 (XCVR) 工具套件、执行芯片到芯片连接,以及找到合适的模拟设置。 |
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了解如何使用嵌入式流转化器执行动态重配置,从而为英特尔 Arria 10 FPGA 收发器切换发射器 (TX) PLL。 |
英特尔® FPGA 快速视频
标题 |
说明 |
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观看此视频,了解如何通过动态重配置将英特尔 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,了解如何在英特尔 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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观看此视频(由四部分组成),了解如何使用收发器工具套件应用(在英特尔 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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观看此视频(由四部分组成),了解如何使用收发器工具套件应用(在英特尔 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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观看此视频(由四部分组成),了解如何使用收发器工具套件应用(在英特尔 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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观看此视频(由四部分组成),了解如何使用收发器工具套件应用(在英特尔 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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了解英特尔 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,了解如何在英特尔 Arria 10 设备中使用 TX 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英特尔 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,了解如何在英特尔® Advanced Link Analyzer 中通过英特尔 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。 |
7.调试
工具
英特尔 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。使用此工具分析英特尔 Stratix 10 设备 E-Tile 中收发器通道的运行状况。
英特尔 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
使用此工具分析英特尔 Stratix 10 设备 L-Tile/H-Tile 中收发器通道的运行状况
英特尔 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,帮助您解决在使用英特尔 Arria 10 设备收发器 PHY 的过程中可能会遇到的问题。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。它可与英特尔 Arria 10 设备收发器 PHY 调试工具配合使用
英特尔 Arria 10 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
使用此工具可分析英特尔 Arria 10 设备中收发器通道的运行状况。
知识产权 (IP) 内核发布说明
英特尔® Quartus® Prime 设计套件发布说明(注意:收发器原生 PHY IP 发布说明现在包含在英特尔® Quartus® Prime 设计套件发布说明中)
英特尔 FPGA 设备勘误表
英特尔 Stratix 10 设备
英特尔 Cyclone 10 设备
英特尔 Arria 10 设备
用户指南
请参阅以下用户指南中有关调试功能的章节:
英特尔 Agilex® 7 设备
英特尔 Stratix 10 设备
英特尔 Cyclone 10 设备
英特尔 Arria 10 设备
知识库解决方案
《收发器寄存器映射指南》
英特尔 Stratix 10 设备
英特尔 Cyclone 10 设备
英特尔 Arria 10 设备