Centro de suporte para Ethernet
Diretrizes, tutoriais e documentação para selecionar um projeto, implementar links ethernet e instruções sobre como criar seu sistema e depurar os links.
O Centro de suporte Ethernet IP fornece informações sobre como selecionar, projetar e implementar links Ethernet para dispositivos Agilex™ 7, Agilex™ 5, Stratix® 10, Arria® 10 e Cyclone® 10. Há também diretrizes sobre como abrir o seu sistema e depurar os links Ethernet. Esta página é organizada em categorias que se alinham com um fluxo de projeto do sistema Ethernet do início ao fim.
Obtenha suporte adicional para o projeto de protocolo de interface FPGA Agilex™ 7, projeto de protocolo de interface FPGA Agilex™ 5, jornadas guiadas passo a passo para fluxos de desenvolvimento padrão que acompanham os principais recursos críticos e documentação.
Para outros dispositivos, pesquise nas Coleções de Suporte de Dispositivos e Produtos.
Diagrama de blocos de implementação de projeto Ethernet
1. Seleção de Dispositivos e IP
Que família FPGA eu devo usar?
Consulte a Tabela 1 para entender o suporte ao núcleo de propriedade intelectual (IP) Ethernet para dispositivos Agilex™, Stratix® 10, Arria® 10 e Cyclone® 10. Compare entre os quatro dispositivos para selecionar o dispositivo certo para a implementação do seu subsistema Ethernet.
Tabela 1 — Suporte para dispositivos e núcleos IP
Família de dispositivos |
Tipo de bloco (apenas dispositivo Agilex™ 7) |
Núcleo de IP |
Interface elétrica |
Correção de erro de encaminhamento |
Protocolo de tempo de precisão 1588 |
Autonegoriação/treinamento de link |
---|---|---|---|---|---|---|
Agilex™ 7 |
E-Tile |
100GBASE-KR4 100GBASE-CR4 CAUI-4 CAUI-2 25GBASE-KR 25GBASE-CR AUI 25GBASE-R Link do consórcio de 25GBASE-R 10GBASE-KR 10GBASE-CR |
Reed Salomão (528, 514) Reed Salomão (544, 514) |
✓ |
✓ |
|
F-Tile |
10BASE-T 100BASE-T 1000BASE-T |
X |
✓ |
✓ |
||
F-Tile | NBASE-T | X
|
✓ | X | ||
F-Tile | NBASE-T |
|
✓ | ✓ | ||
F-Tile | NBASE-T | NA | ✓ | ✓ | ||
F-Tile | 25GBASE-R, 25GBASE-SR |
|
X | ✓ | ||
F-Tile | 25GBASE-R, 25GBASE-SR |
|
X | ✓ | ||
F-Tile | 25GBASE-R, 25GBASE-SR |
|
X | ✓ | ||
F-Tile | 10GBASE-KR, 10GBASE-CR 10GBASE-LR, 25GBASE-KR 25GBASE-CR, 25GBASE-R, 25GAUI-1, 40GBASE-KR4 40GBASE-CR4, 40GBASE-SR4, 50GBASE-KR1, 50GBASE-CR1, 50GBASE-KR2, 50GBASE-CR2,50GAUI-1, 50GAUI-2, 100GBASE-KR1, 100GBASE-CR1, 100GBASE-KR2, 100GBASE-CR2, 100GBASE-KR4, 100GBASE-CR4, 100GAUI-1, 100GAUI-2100GAUI-4, CAUI-2, CAUI-4, 200GBASE-KR2, 200GBASE-CR2, 200GBASE-KR4, 200GBASE-CR4, 200GAUI-2200GAUI-4, 2200GAUI-8, 400GBASE-KR4, 400GBASE-CR4, 400GAUI-4, 400GBASE-KR8, 400GBASE-CR8, 400GAUI-8 |
|
✓ | ✓ | ||
F-Tile |
10GBASE-KR, 10GBASE-CR, 10GBASE-R, 25GBASE-KR, 25GBASE-CR, AUI 25GBASE-R, Link do consórcio 25GBASE-R, 40GBASEKR-4, 40GBASE-CR4, 40GBASE-SR4, 50GBASE-KR2, 50GBASE-CR2, 50GAUI-2, 50GAUI-1, 100GBASE-KR4, 100GBASE-CR4, CAUI-4, CAUI-2, CAUI-1, 200GAUI-4, 200GAUI-2, 200GAUI-8, 400GAUI-8, 400GAUI-4 |
|
✓ | ✓ | ||
Família de dispositivos |
Tipo de bloco (apenas dispositivo Stratix® 10) |
Núcleo de IP |
Interface elétrica |
Correção de erro de encaminhamento |
Protocolo de tempo de precisão 1588 |
Autonegoriação/treinamento de link |
Stratix® 10 GX/SX/MX/TX/DX |
L-Tile e H-Tile |
10BASE-T 100BASET 1000BASE-T 1000BASE-X |
|
✓ |
✓ |
|
L-Tile e H-Tile |
10BASE-T 100BASET 1000BASE-T 1000BASE-X 10GBASE-R NBASE-T MGBASE-T |
Firecode FEC |
✓ |
✓ |
||
L-Tile e H-Tile |
10GBASE-R |
|||||
L-Tile e H-Tile |
PHY 10GBASE-KR |
|||||
L-Tile e H-Tile |
Ethernet multitaxa PHY 1 G/2,5 G/5 G/10 G |
|||||
L-Tile e H-Tile |
Ethernet de baixa latência de 40 Gbps FPGA IP | 40G-BASE-R4 |
Firecode FEC |
|
✓ |
|
H-Tile |
Hard IP Tile H FPGA para Ethernet |
50G-BASE-R2 100G-BASE-R4 |
|
|
✓ |
|
L-Tile e H-Tile |
Ethernet 25 G Stratix® 10 FPGA IP |
25GBASE-SR 10GBASE-R |
Reed Salomão (528, 514) |
✓ |
|
|
L-Tile e H-Tile |
Ethernet de baixa latência de 100 Gbps FPGA IP |
100G-BASE-R4 |
Reed Salomão (528, 514) |
|
|
|
E-Tile |
100GBASE-KR4 100GBASE-CR4 CAUI-4 CAUI-2 25GBASE-KR 25GBASE-CR AUI 25GBASE-R Link do consórcio de 25GBASE-R 10GBASE-KR 10GBASE-CR |
Reed Salomão (528, 514) Reed Salomão (544, 514) |
✓ |
✓ |
||
Família de dispositivos |
Núcleo de IP |
Interface elétrica |
Correção de erro de encaminhamento |
Protocolo de tempo de precisão 1588 |
Autonegoriação/treinamento de link |
|
Arria® 10 GX/GT/SX |
10BASE-T 100BASET 1000BASE-T 1000BASE-X |
|
✓ |
✓ |
||
10BASE-T 100BASET 1000BASE-T 1000BASE-X 10GBASE-R NBASE-T MGBASE-T |
Firecode FEC |
✓ |
✓ |
|||
40G-BASE-R4 |
Firecode FEC |
✓ |
✓ |
|||
100G-BASE-R10 100G-BASE-R4 |
Reed Salomão (528, 514) |
✓ |
|
|||
25G-BASE-R1 |
Reed Salomão (528, 514) |
✓ |
|
|||
50G-BASE-R2 |
|
|
|
|||
Família de dispositivos |
Núcleo de IP |
Interface elétrica |
Correção de erro de encaminhamento |
Protocolo de tempo de precisão 1588 |
Autonegoriação/treinamento de link |
|
Cyclone® 10 LP/GX |
10BASE-T 100BASET 1000BASE-T 1000BASE-X |
|
✓ |
✓ |
||
10GBASE-R |
|
✓ |
|
Consulte os respectivos guias de usuário para entender e descobrir se os vários recursos listados na tabela acima são mutuamente exclusivos. Por exemplo: FPGA IP para Ethernet de baixa latência de 100 Gbps (para Arria® 10 dispositivos) não permite habilitar o RS-FEC e 1588 PTP simultaneamente.
2. Fluxo de projeto e integração de IP
Onde posso encontrar informações sobre integração de IP?
Consulte a seção Getting Started do guia do usuário do núcleo IP escolhido. Você pode também se referir aos seguintes documentos para obter detalhes:
Dispositivos Agilex™
- Guia do usuário de E/S de uso geral do Agilex™ 7 série F e série I
- Guia do usuário de configuração do Agilex™ 7
- Guia do usuário de E/S de uso geral FPGAs Agilex™ 5 e SoCs
- Guia do usuário de configuração do Agilex™ 5
Stratix® 10 dispositivos
Arria® 10 dispositivos
- AN 735: FPGA Diretrizes de migração do núcleo MAC IP Ethernet de baixa latência de 10 G
- AN 795: Implementando diretrizes para o subsistema Ethernet 10 G usando núcleo MAC IP de 10 G de baixa latência em dispositivos Arria® 10
- AN 808: Migrando diretrizes de 10 Arria® para 10 Stratix® 10 para um subsistema Ethernet de 10 G
Qual núcleo Ethernet IP eu devo usar?
IP FPGA para Ethernet
O portfólio FPGA IP para Ethernet contém vários tipos de IP para suportar taxas de dados de 10 Mbps a 100 Gbps. As soluções Ethernet IP abrangem o Controlador de acesso de mídia e núcleo PHY IP, que inclui tanto a conexão de meio físico (PMA) quanto a subcamada de codificação física (PCS). Para obter mais informações, consulte os seguintes guias de usuário:
Dispositivos Agilex™
- Guia do usuário Tile E Hard IP para Ethernet FPGA IP
- Guia do usuário do transceptor PHY E-Tile
- Ferramenta de posicionamento do canal E-Tile
- Ficha técnica do dispositivo Agilex™ 7
- Ficha técnica do dispositivo Agilex™ 5
Stratix® 10 dispositivos
- Guia do usuário do núcleo Ethernet de velocidade tripla IP FPGA
- FPGA guia do usuário do núcleo Ethernet de baixa latência 10 G MAC IP
- Guia do usuário do núcleo Ethernet multitaxa PHY IP Stratix® 10 de 1 G/2,5 G/5 G/10 G
- Guia do usuário do núcleo Stratix® 10 10GBASE-KR PHY IP
- Guia do usuário do núcleo IP Ethernet Stratix® 10 de baixa latência de 40 Gbps
- Guia do usuário do núcleo IP Ethernet Stratix® 10 de baixa latência de 100-Gbps
- Guia do usuário do Tile E Stratix® 10 Hard IP para Ethernet FPGA IP
- Guia do usuário do transceptor PHY Stratix® 10 E-Tile
- Guia do usuário do Tile H Stratix® 10 Hard IP para Ethernet FPGA IP
- Guia do usuário do transceptor PHY Stratix® 10 L e H-Tile
- Ficha técnica do dispositivo Stratix® 10
- Ferramenta de posicionamento do canal E-Tile
Arria® 10 dispositivos
- Guia do usuário do núcleo Ethernet de velocidade tripla IP FPGA
- FPGA guia do usuário do núcleo Ethernet de baixa latência 10 G MAC IP
- Guia do usuário do núcleo Ethernet 25 Gbps IP
- Guia do usuário do núcleo Ethernet 50 Gbps IP
- Guia do usuário do núcleo IP Ethernet 40 Gbps de baixa latência
- Guia do usuário do núcleo IP Ethernet de baixa latência de 100 Gbps
- Guia do usuário da Ethernet MAC de baixa latência de 40 e 100 Gbps e função PHY MegaCore
Cyclone® 10 dispositivos
3. Projeto de placa e gerenciamento de energia
Diretrizes para a conexão de pinos
Dispositivos Agilex™
- Diretrizes de conexão pin da família de dispositivos Agilex™ 7
- Diretrizes de conexão pin da família de dispositivos Agilex™ 5
Stratix® 10 dispositivos
Arria® 10 dispositivos
Cyclone® 10 dispositivos
Revisão esquemática
Dispositivos Agilex™
- Planilha de revisão esquemática de dispositivo Agilex™ 7
- Planilha de revisão esquemática de dispositivo Agilex™ 5
Stratix® 10 dispositivos
Arria® 10 dispositivos
Cyclone® 10 dispositivos
Diretrizes de projeto da placa
- AN 886: Diretrizes de projeto do dispositivo Agilex™ 7
- Guia do usuário do Gerenciamento de Energia Agilex™ 7
- Diretrizes de design de integridade de sinal de interface serial de alta velocidade da família de dispositivos Agilex™ 7
- AN 910: Diretrizes de design de rede de distribuição de energia Agilex™ 7
- Guia do usuário do Agilex™ 5 Power Management
- Diretrizes de projeto de PCB FPGAs e SoCs Agilex™ 5 (HSSI, EMIF, MIPI, True Differential, PDN)
- Diretrizes de design de rede de distribuição de energia Agilex™ 5
- Teste de layout da placa
- AN 766: Dispositivos Stratix® 10, Diretrizes de design de layout de interface de sinal de alta velocidade
- AN 875: Diretrizes de projeto de PCB Stratix® 10 E-Tile
- AN 114: Diretrizes de projeto de placas para pacotes de dispositivos programáveis
- AN 613: Considerações de projeto em pilha de PCB para FPGAs
Estimador de consumo de energia inicial
Diretrizes de energia térmica
Diretrizes de sequenciamento de energia
4. Exemplos de design e projetos de referência
Dispositivos Agilex™ 7
- Hard IP do bloco E para dispositivos Ethernet Agilex™
- IP Ethernet de velocidade tripla
- Guia do usuário do exemplo de projeto do Tile F Ethernet de velocidade tripla FPGA IP
- Ethernet 10 G IP
- Ethernet 25 G IP
- Tile F Ethernet Hard IP
Stratix® 10 dispositivos
- Ethernet de velocidade tripla
- Ethernet de 1 G/2,5 G
- Ethernet 10 G
- Ethernet 40 G
- Hard IP Tile H FPGA para Ethernet
- Ethernet 100 G
- Hard IP do bloco E para Ethernet Stratix® 10
Arria® 10 dispositivos
- Ethernet de velocidade tripla
- AN647: Design de referência de Ethernet de velocidade tripla de porta única e chip PHY integrado
- AN-744: Design de referência Ethernet de velocidade tripla escalável para dispositivos Arria® 10
- Arria® Ethernet de velocidade tripla e exemplo de projeto PHY nativo
- Arria® Ethernet de velocidade tripla com exemplo de projeto PHY IEEE 1588v2 e PHY nativo
- Ethernet 10 G
- AN 699: Usando o kit de ferramentas de design Ethernet FPGA
- AN794: Design de referência Ethernet de baixa latência de 10 G MAC Arria® 10 G e XAUI PHY
- AN 701: MAC Ethernet de baixa latência escalável de 10 G usando PHY Arria® 10 1 G/10 G
- AN 838: Interoperabilidade entre Arria® solução Ethernet NBASE-T 10 com projeto de referência Ethernet Aquantia PHY
- Exemplo de projeto Ethernet multi-velocidade de 10 M-10 G escalável com SoC Arria® 10
- ARRIA® 10 MAC Ethernet escalável 10 G + PHY nativo com exemplo de projeto IEEE 1588v2
5. Depuração
Ferramentas
Inspetor de links Ethernet de dispositivos Stratix® 10
O Ethernet Link Inspector consiste em duas sub-ferramentas:
- Link Monitor (Monitor de link) - permite que você monitore continuamente a integridade das ligações Ethernet entre o dispositivo Stratix® 10 e o parceiro de link. Alguns dos principais recursos que você pode monitorar são: Resumo do status do link (bloqueio de CDR, frequência recuperada da RX, bloqueio de alinhamento de vias etc.) Estatísticas de pacote MAC, estatísticas de FEC etc.
- Análise de link — permite que você tenha transparência na sequência de ativação do link (como Negociação automática, Treinamento de link etc.) ou qualquer outro evento capturado no arquivo Analisador lógico Signal Tap. Configure e capture o arquivo analisador de lógica signal tap para um determinado evento e, em seguida, use a Análise de link para importar o evento capturado & estudo Stratix® comportamento de 10 durante esse evento.
Para acessar o Ethernet Link Inspector para uma versão específica do software Quartus®, consulte a tabela abaixo.
- Para o modelo de uso de suporte de dispositivos e IP, consulte a seção "Núcleos IP e dispositivos com suporte 1.2" no guia do usuário do Ethernet Link Inspector relevante.
Arquivos de ferramentas |
Versão do software Quartus |
Guia do usuário |
---|---|---|
Software Quartus® 19.1 e acima (L, H e E-Tiles) |
Guia do usuário do Ethernet Link Inspector para dispositivos Stratix® 10 |
|
Software Quartus® 18.0 a 18.1.2 (L, H e E-Tiles) |
Arquivos do guia do usuário do Ethernet Link Inspector para Ethernet Link Inspector Packages v4.1 e v1.1 | |
Software Quartus® 17.1 e anteriores (L e H-Tiles) |
Arquivos do guia do usuário do Ethernet Link Inspector para Ethernet Link Inspector Packages v4.1 e v1.1 |
Notas de versão do núcleo de propriedade intelectual (IP)
Dispositivos Agilex™
Stratix® 10 dispositivos
- Notas de versão do núcleo Ethernet de velocidade tripla IP FPGA
- FPGA notas de versão de núcleo MAC IP Ethernet de baixa latência de 10 G
- Notas da versão Stratix® 10 10GBASE-KR PHY
- Notas de versão de núcleo Tile H Stratix® 10 Hard IP para núcleo Ethernet IP
- Notas de versão de núcleo IP Ethernet 40 Gbps de baixa latência de 40 Gbps Stratix®
- Notas de versão de núcleo IP Ethernet 10 de baixa latência de 100 Gbps Stratix®
- Notas de versão Tile E Stratix® 10 Hard IP para Ethernet FPGA IP
Arria® 10 dispositivos
- Notas de versão do núcleo Ethernet de velocidade tripla IP FPGA
- FPGA notas de versão de núcleo MAC IP Ethernet de baixa latência de 10 G
- Notas de versão de versão 1G/10G e Ethernet Backplane 10GBASE-KR PHY
- Notas de versão de núcleo Ethernet multitaxa PHY IP de 1 G/2,5 G/5 G/10 G
- Notas de versão do núcleo Ethernet 25 G IP
- Notas de versão do núcleo IP Ethernet 40 Gbps de baixa latência
- Notas de versão do núcleo IP Ethernet de baixa latência de 100 Gbps
Cyclone® 10 dispositivos
- Notas de versão do núcleo Ethernet de velocidade tripla IP FPGA
- FPGA notas de versão de núcleo MAC IP Ethernet de baixa latência de 10 G
Guias de análise de árvore de falha
Soluções da base de conhecimento
Dispositivos Agilex™
Stratix® 10 dispositivos
- Pesquise a base de conhecimento (IP FPGA para Ethernet de velocidade tripla)
- Pesquise a base de conhecimento (IP FPGA para MAC Ethernet de baixa latência de 10 G)
- Pesquise a base de conhecimentos (IP FPGA para PHY Ethernet de 1 G/2,5 G/5 G/10 G)
- Pesquisar a base de conhecimentos (IP FPGA para Ethernet 25 G)
- Pesquise a base de conhecimento (IP FPGA para Ethernet de 40 Gbps de baixa latência)
- Pesquise a base de conhecimento (IP FPGA para Ethernet de baixa latência de 100 Gbps)
Arria® 10 dispositivos
- Pesquise a base de conhecimento (IP FPGA para Ethernet de velocidade tripla)
- Pesquise a base de conhecimento (IP FPGA para MAC Ethernet de baixa latência de 10 G)
- Pesquise a base de conhecimento (IP FPGA para 1 G/10 G e Ethernet Backplane 10GBASE-KR PHY)
- Pesquise a base de conhecimentos (IP FPGA para PHY Ethernet de 1 G/2,5 G/5 G/10 G)
- Pesquisar a base de conhecimentos (IP FPGA para Ethernet 25 G)
- Pesquise a base de conhecimento (IP FPGA para Ethernet de 40 Gbps de baixa latência)
- Pesquise a base de conhecimento (IP FPGA para Ethernet de baixa latência de 100 Gbps)
Cyclone® 10 dispositivos
- Pesquise a base de conhecimento (IP FPGA para Ethernet de velocidade tripla)
- Pesquise a base de conhecimento (IP FPGA para MAC Ethernet de baixa latência de 10 G)
FPGA treinamento técnico
6. Cursos e vídeos de treinamento
FPGA vídeos rápidos
Tópico |
Descrição |
---|---|
Como a solução de sistema 1588 FPGA funciona em modos diferentes de clock |
Saiba mais sobre o novo projeto de referência de nível de sistema 1588 usando o IP FPGA para MAC Ethernet 10 G com PHY BaseR de 10 G e software, que inclui a pilha PTP LinuxPTPv1.5, um pré-carregador, um driver MAC Ethernet de 10 Gbps e um driver PTP. |
Técnicas de depuração para um projeto Ethernet FPGA Nios® II - Parte 1 |
Saiba mais sobre técnicas de depuração para projetos de processadores Ethernet ou Nios II. |
Técnicas de depuração para um projeto Ethernet FPGA Nios II - Parte 2 |
Saiba mais sobre técnicas de depuração para projetos de processadores Ethernet ou Nios II. |
Como depurar FPGA problema de negociação automática Ethernet de velocidade tripla |
Aprenda a usar a negociação automática para sincronizar periféricos Ethernet. |
Saiba como depurar problemas de sincronização de link Ethernet de velocidade tripla. |
|
Como migrar FPGA Ethernet de velocidade tripla para Arria® 10 dispositivos no software Quartus® |
Saiba como migrar núcleos IP para a família FPGA Arria® 10 usando o IP FPGA para Ethernet de velocidade tripla como exemplo. |
Migração do MAC IP Ethernet de 10 G herdado para o novo MAC IP Ethernet de baixa latência de 10 G |
Saiba mais sobre o IP FPGA para MAC Ethernet de baixa latência de 10 G e como migrar do IP FPGA legado para MAC Ethernet de 10 G. |
Saiba como usar os recursos Ethernet no Shell UEFI após inicializar para a fase DXE. |
|
Demonstração de hardware de exemplo de projeto de 10G MAC + 1 G/10 G PHY escalável com 1588 |
Assista a uma demonstração no IP FPGA para MAC Ethernet 10 G e no IP FPGA para PHY 1 G/10 G com o recurso IEEE 1588. Saiba como realizar o teste de hardware de projeto e como modificar o script tcl de hardware para especificar a finalidade do teste. |
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