インテル® Arria® 10 トランシーバーPHY ユーザーガイド

ID 683617
日付 4/20/2017
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ドキュメント目次

2.6.6.2. XAUI でサポートされる機能

MAC/RS への64 ビットのSDR インターフェイス

IEEE 802.3-2008 仕様の46 項では、XAUI PCS とイーサネットMAC/RS との間のXGMII インターフェイスが定義されています。4 つのXAUI レーンはそれぞれ、8 ビットのデータと1 ビットのコントロール・コードを156.25 MHz のインターフェイス・クロックの正と負の両方のエッジ (ダブル・データレート) で転送する必要があるとされています。

XAUI コンフィグレーションにおけるArria 10 トランシーバーとソフトPCS ソリューションは、MAC/RS へのXGMII インターフェイスをIEEE 802.3-2008 仕様で規定されているとおりにはサポートしていません。これらは代わりに、4 つのXAUI レーンでそれぞれ、16 ビットのデータと2 ビットのコントロール・コードを転送します。転送は、156.25 MHz インターフェイス・クロックの正のエッジ (シングル・データレート) でのみ生じます。

図 84. Arria 10 デバイス・コンフィグレーションにおけるXGMII 仕様の実装ATX PLL は内部のトランシーバーを駆動するためにのみサポートされています。FPLL はxgmii_tx_clk およびxgmii_rx_clk を駆動するためにのみサポートされています。0 ppm を維持するために、ATX PLL とFPLL はどちらも同じリファレンス・クロックから駆動される必要があります。


8B/10B エンコーディングおよびデコーディング

XAUI コンフィグレーションの4 つのレーンはそれぞれ、IEEE802.3-2008 仕様の48 項で規定されている通りに8B/10B エンコーダーおよびデコーダーを個別にサポートしています。8B/10B でのエンコーディングでは、シリアルデータ・ストリームでの連続した1 および0 の最大数が5 つに制限されます。この制限によりDC バランスを保ち、レシーバーCDR が受信データへのロックを維持するために十分な遷移を保障します。

XAUI PHY IP コアは、ランニング・ディスパリティー・エラーと8B/10B コードグループ・エラーを示すステータス信号を提供します。

トランスミッタとレシーバーのステートマシン

XAUI コンフィグレーションでは、Arria 10 ソフトPCS は、IEEE 802.3-2008 仕様で図48-6 と図48-9 に示されているトランスミッタとレシーバーのステート・ダイアグラムを実装します。

トランスミッタ・ステートマシンは、10GBASE-X PCS と適合する以下の機能を行います。

  • XGMII データをPCS コードグループにエンコードする
  • Idle ||I|| オーダーセットをSync ||K||、Align ||A||、Skip ||R|| オーダーセットに変換する

レシーバー・ステートマシンは、10GBASE-X PCS と適合する以下の機能を行います。

  • PCS コードグループをXGMII データにデコードする
  • Sync ||K||、Align ||A||、Skip ||R|| オーダーセットをIdle ||I|| オーダーセットに変換する

同期化

4 つのXAUI レーンそれぞれのレシーバーPCS にあるワードアライナー・ブロックは、IEEE802.3-2008 規格で図48-7 に示されている、レシーバー同期ステート・ダイアグラムを実装しています。

XAUI PHY IP コアは、ステータス信号をレーン毎に提供し、ワードアライナーが有効なワード境界に同期しているかどうかを示します。

デスキュー

レシーバーPCS のレーン・アライナー・ブロックは、IEEE 802.3-2008 規格で図48-8 に示されている、レシーバーのデスキュー・ステート・ダイアグラムを実装しています。

レーンアライナーは、4 つのXAUI レーンそれぞれのワードアライナー・ブロックが有効なワード境界への同期の成功を示した後にのみ、デスキュープロセスを開始します。

XAUI PHY IP コアはステータス信号を提供し、レシーバーPCS でのレーンデスキューの成功を示します。

クロック補償

レシーバーPCS のデータパスにあるレートマッチFIFO は、リモート・トランスミッタとローカルレシーバーとの間の差を最大で±100 ppm まで補償します。補償は、ppm の差に応じてSkip ||R|| カラムを挿入あるいは削除することによって行われます。

以下の後に、クロック補償動作が開始します。

  • すべての4 つのXAUI レーンのワードアライナーが、有効なワード境界へ同期の成功を示した
  • レーンアライナーが、レーンデスキューの成功を示した

レートマッチFIFO はステータス信号を提供し、クロックレート補償のためのSkip ||R|| カラムの挿入あるいは削除を示します。