PCI Express硬核IP

PCI Express^®硬核知识产权(IP)模块将PCI Express协议堆栈嵌入到了Altera^® FPGA中。硬核IP模块包括收发器模块、物理层、数据链路层以及会话层。在Stratix^® V GT、GX和GS FPGA中，硬核IP模块主要面向PCI Express基本规范Rev 3.0、2.0和1.1。对于Stratix IV (GX和GT) FPGA以及HardCopy^® IV GX ASIC，硬核IP模块主要面向PCI Express基本规范Rev 2.0和1.1。Arria^® V、Arria II、Cyclone V和Cyclone^® IV GX FPGA中的硬核IP模块面向PCI Express基本规范Rev 1.1。Stratix V和Stratix IV (GX和GT) FPGA以及HardCopy IV GX ASIC提供多种PCI Express硬核IP模块。

PCI Express硬核IP模块与以下PCI-SIG^®规范兼容：     

• PCI Express基本规范，Rev 1.1 (2.5 Gbps)
• PCI Express基本规范，Rev 2.0 (2.5和5.0 Gbps)
• PCI Express基本规范，Rev 3.0 (2.5、5.0和8.0 Gbps)

PCI Express硬核IP的优点

• 取决于初始内核配置模式，每个硬核IP例化资源节省了8K至30K逻辑单元(LE)。
• 嵌入式存储器缓冲含在硬核IP中
• 经过预验证的协议兼容复杂IP
• 采用时序收敛模块，缩短了设计和编译时间。
• 相对于功能等价的软核IP内核，有效降低了功耗。

PCI Express硬核IP模块简介

图1显示了PCI Express硬核IP模块的高层结构图。

图1.PCI Express硬核IP模块

查看详图

注释：

1. LMI：本地管理接口
2. DPRIO：动态部分可重新配置输入/输出

图2显示了Stratix V GX FPGA PCI Express硬核IP模块。

图2.Stratix V GX FPGA PCI Express硬核IP模块

PCI Express硬核IP模块具有以下关键特性。请参考 PCI 编译器用户指南 (PDF) 了解某些器件相应的特性。

• PCI Express基本规范Rev 1.1和2.0的PCI-SIG认证。Stratix IV、Arria II和Cylcone GX FPGA列在integrators名录中。
• 双模式同时支持端点(已有和自然)和根端口功能
• 支持x1、x2、x4和x8通路配置
• 可配置负载长度高达2,048字节(例如，128, 256, 512, 1,024, 2,048)
• 支持4,096字节最大读申请长度
• 初始内核参数重新配置(DPRIO)串行读/写访问
• 自治功能支持实现了FPGA完全编程之前对PCI-Express链路进行初始化(仅在Stratix V、Arria V和Cyclone V FPGA中)
• 协议实现配置(CvP)功能，通过PCI Express接口对FPGA编程(仅在Stratix V、Arria V和Cyclone V FPGA中)。
• PIPE 2.0和3.0 PMA/PCS控制
• 去加重
• 电信号空闲
• 更改兼容
• 发送余量
• 自动通路反转(发送和接收)
• 功耗管理
• 每个器件一到四个PCI Express硬核IP模块

器件	PCI Express硬核IP模块数量	PCI Express性能
		Gen1 (2.5 Gbps)	Gen2 (5.0 Gbps)	Gen3 (8.0 Gbps)
Stratix V	每个器件1到4个
Stratix IV GT	每个器件2到4个
Stratix IV GX	每个器件2到4个
Arria V GX	每个器件1个或者2个
Arria V GT	每个器件1个
Arria II GZ	每个器件1个
Arria II GX	每个器件1个
Cyclone V GX	每个器件1个
Cyclone V GT	每个器件2个
Cyclone IV GX	每个器件1个
HardCopy IV GX	每个器件最多2个

如果需要了解详细信息，请参考 PCI 编译器用户指南 (PDF).

相关链接

器件

• Stratix V FPGAs
• Arria II GX FPGAs
• Stratix IV GX FPGAs
• HardCopy IV GX ASICs
• Cyclone IV GX FPGAs

PCI Express 协议标准

• PCI-SIG
• PCI Express 技术库 (需要会员资格才能访问大部分文档)
• PCI-SIG PCI Express Integrators 名录