インテル® Stratix® 10コンフィグレーション・ユーザーガイド

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ID 683762
日付 12/16/2019
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ドキュメント目次
ドキュメント目次 x
1. インテル® Stratix® 10コンフィグレーション・ユーザーガイド 2. インテル® Stratix® 10のコンフィグレーションについての詳細 3. インテル® Stratix® 10のコンフィグレーション・スキーム 4. デザインでのリセット・リリース・インテルFPGA IPの使用 5. リモート・システム・アップデート (RSU) 6. インテル® Stratix® 10のコンフィグレーション機能 7. インテル® Stratix® 10のデバッグガイド 8. インテル® Stratix® 10コンフィグレーション・ユーザーガイド・アーカイブ 9. インテル® Stratix® 10コンフィグレーション・ユーザーガイド改訂履歴
1. インテル® Stratix® 10コンフィグレーション・ユーザーガイド x
1.1. インテル® Stratix® 10デバイスのコンフィグレーションについて 1.2. インテル® Stratix® 10のコンフィグレーション・アーキテクチャー
1.1. インテル® Stratix® 10デバイスのコンフィグレーションについて x
1.1.1. コンフィグレーションおよびコンフィグレーションに関連する信号 1.1.2. インテル® Stratix® 10デバイスのコンフィグレーションをサポートするインテル・ダウンロード・ケーブル
1.2. インテル® Stratix® 10のコンフィグレーション・アーキテクチャー x
1.2.1. セキュア・デバイス・マネージャー (SDM)
1.2.1. セキュア・デバイス・マネージャー (SDM) x
1.2.1.1. SDMファームウェアの更新 1.2.1.2. インテル® Stratix® 10 SoCデバイスのブート順序の指定
2. インテル® Stratix® 10のコンフィグレーションについての詳細 x
2.1. インテル® Stratix® 10コンフィグレーションのタイミング図 2.2. コンフィグレーション・フローのダイアグラム図 2.3. HPS、 PCIe* 、eSRAM、HBM2の追加クロック要件 2.4. インテル® Stratix® 10のコンフィグレーション・ピン 2.5. コンフィグレーション・クロック
2.4. インテル® Stratix® 10のコンフィグレーション・ピン x
2.4.1. SDMピンのマッピング 2.4.2. MSELの設定 2.4.3. オプションのコンフィグレーション信号に向けたデバイス・コンフィグレーション・ピン
2.4.3. オプションのコンフィグレーション信号に向けたデバイス・コンフィグレーション・ピン x
2.4.3.1. オプションのコンフィグレーション・ピンの指定 2.4.3.2. 兼用ピンのイネーブル 2.4.3.3. コンフィグレーション・ピンのI/O Standard、ドライブ強度、およびIBISモデル 2.4.3.4. 電源管理およびSmartVIDに向けたSDM I/Oピン 2.4.3.5. パーシャル・リコンフィグレーション (PR) に向けたピンの指定
2.5. コンフィグレーション・クロック x
2.5.1. コンフィグレーション・クロック・ソースの設定 2.5.2. OSC_CLK_1クロック入力
3. インテル® Stratix® 10のコンフィグレーション・スキーム x
3.1. Avalon–STコンフィグレーション 3.2. ASコンフィグレーション 3.3. SD/MMCのコンフィグレーション 3.4. JTAGコンフィグレーション
3.1. Avalon–STコンフィグレーション x
3.1.1. Avalon® -STコンフィグレーション・スキームのハードウェア・コンポーネントとファイルの種類 3.1.2. Avalon-STデバイス・コンフィグレーションの有効化 3.1.3. AVST_READY信号 3.1.4. RBFコンフィグレーション・ファイルの形式 3.1.5. Avalon-STシングルデバイス・コンフィグレーション 3.1.6. Avalon® -STコンフィグレーション・スキームに向けたデバッグ・ガイドライン 3.1.7. Avalon-ST x8におけるQSFの割り当て 3.1.8. Avalon-ST x16におけるQSFの割り当て 3.1.9. Avalon-ST x32におけるQSFの割り当て 3.1.10. Avalon® -STコンフィグレーション・スキームで使用するIP: インテルFPGAパラレル・フラッシュ・ローダー II IPコア
3.1.10. Avalon® -STコンフィグレーション・スキームで使用するIP: インテルFPGAパラレル・フラッシュ・ローダー II IPコア x
3.1.10.1. 機能の説明 3.1.10.2. PFL II IPコアの使用 3.1.10.3. PFL IIのパラメーター 3.1.10.4. PFL II信号
3.1.10.1. 機能の説明 x
3.1.10.1.1. CFIフラッシュに向けた.pofの生成とプログラミング 3.1.10.1.2. PFL II IPコアを使用したAvalon-STコンフィグレーションの制御 3.1.10.1.3. PFL II IPコアとフラッシュアドレスのマッピング 3.1.10.1.4. フラッシュ.pofへの複数ページの実装 3.1.10.1.5. オプション・ビットの格納 3.1.10.1.6. オプションビットの開始アドレスと終了アドレスの確認 3.1.10.1.7. CFIフラッシュ・メモリー・デバイスにおけるページモードとオプションビットの実装
3.1.10.2. PFL II IPコアの使用 x
3.1.10.2.1. .sofファイルから.pofファイルへの変換 3.1.10.2.2. 個別のPFL II機能の作成 3.1.10.2.3. CPLDとフラッシュ・メモリー・デバイスを連続してプログラミング 3.1.10.2.4. CPLDとフラッシュ・メモリー・デバイスを個別にプログラミング 3.1.10.2.5. 新しいCFIフラッシュ・メモリー・デバイスの定義
3.2. ASコンフィグレーション x
3.2.1. ASコンフィグレーション・スキームのハードウェア・コンポーネントとファイルの種類 3.2.2. ASシングルデバイスのコンフィグレーション 3.2.3. 複数のシリアル・フラッシュ・デバイスを使用するAS 3.2.4. ASコンフィグレーションのタイミング・パラメーター 3.2.5. 外部AS_DATAピンで許容される最大スキュー遅延に関するガイドライン 3.2.6. シリアル・フラッシュ・デバイスのプログラミング 3.2.7. シリアル・フラッシュ・メモリーのレイアウト 3.2.8. AS_CLK 3.2.9. アクティブ・シリアル・コンフィグレーション・ソフトウェアの設定 3.2.10. インテル® Quartus® Primeのプログラミング手順 3.2.11. ASコンフィグレーション・スキームに向けたデバッグ・ガイドライン 3.2.12. ASにおけるQSFの割り当て
3.2.6. シリアル・フラッシュ・デバイスのプログラミング x
3.2.6.1. ASインターフェイスを使用するシリアル・フラッシュ・デバイスのプログラミング 3.2.6.2. JTAGインターフェイスを使用するシリアル・フラッシュ・デバイスのプログラミング
3.2.7. シリアル・フラッシュ・メモリーのレイアウト x
3.2.7.1. クワッドSPIフラッシュのバイトアドレス指定について
3.2.10. インテル® Quartus® Primeのプログラミング手順 x
3.2.10.1. Programming File Generatorを使用するプログラミング・ファイルの生成 3.2.10.2. シリアル・フラッシュ・デバイスへの.pofファイルのプログラミング 3.2.10.3. シリアル・フラッシュ・デバイスへの.jicファイルのプログラミング
3.3. SD/MMCのコンフィグレーション x
3.3.1. SD/MMCシングルデバイスのコンフィグレーション
3.4. JTAGコンフィグレーション x
3.4.1. JTAGコンフィグレーション・スキームのハードウェア・コンポーネントとファイルタイプ 3.4.2. JTAGデバイスのコンフィグレーション 3.4.3. JTAGマルチデバイス・コンフィグレーション 3.4.4. JTAGコンフィグレーション・スキームにおけるデバッグ・ガイドライン
3.4.2. JTAGデバイスのコンフィグレーション x
3.4.2.1. ダウンロード・ケーブル接続を使用したJTAGシングルデバイスのコンフィグレーション 3.4.2.2. マイクロプロセッサーを使用したJTAGシングルデバイスのコンフィグレーション
3.4.3. JTAGマルチデバイス・コンフィグレーション x
3.4.3.1. ダウンロード・ケーブルを使用したJTAGマルチデバイスのコンフィグレーション
4. デザインでのリセット・リリース・インテルFPGA IPの使用 x
4.1. リセットリリースIPの要件について 4.2. SDM_IOピンへのINIT_DONEの割り当て 4.3. デザインでのリセットリリースIPのインスタンス化 4.4. PLLリセット信号のゲーティング 4.5. パーシャル・リコンフィグレーション (PR) 使用時のガイダンス 4.6. デバイス・コンフィグレーションについての詳細説明
4.6. デバイス・コンフィグレーションについての詳細説明 x
4.6.1. デバイスの初期化 4.6.2. 電源投入時におけるレジスター初期化の回避 4.6.3. エンベデッド・メモリー・ブロックの初期条件 4.6.4. ステートマシン・ロジックの保護
5. リモート・システム・アップデート (RSU) x
5.1. リモート・システム・アップデート機能の説明 5.2. HPS以外でのリモート・システム・アップデート機能の実行に向けたガイドライン 5.3. コマンドおよび応答 5.4. クワッドSPIフラッシュのレイアウト 5.5. Programming File Generatorを使用するリモート・システム・アップデート・イメージ・ファイルの生成 5.6. FPGAコアからのリモート・システム・アップデート例
5.1. リモート・システム・アップデート機能の説明 x
5.1.1. RSUの用語集 5.1.2. ASコンフィグレーションを使用するリモート・システム・アップデート 5.1.3. リモート・システム・アップデートのコンフィグレーション・イメージ 5.1.4. リモート・システム・アップデートのコンフィグレーション・シーケンス 5.1.5. 破損したイメージからのRSU回復 5.1.6. ファクトリー・アップデート・イメージでの更新
5.3. コマンドおよび応答 x
5.3.1. 操作コマンド 5.3.2. エラーコードの応答
5.4. クワッドSPIフラッシュのレイアウト x
5.4.1. ハイレベルのフラッシュレイアウト 5.4.2. クワッドSPIフラッシュレイアウトの詳細
5.4.1. ハイレベルのフラッシュレイアウト x
5.4.1.1. 標準 (RSU以外) のフラッシュレイアウト 5.4.1.2. RSUフラッシュレイアウト – SDMの視点から 5.4.1.3. RSUフラッシュレイアウト – ご自身の視点から
5.4.2. クワッドSPIフラッシュレイアウトの詳細 x
5.4.2.1. RSUサブ・パーティションのレイアウト 5.4.2.2. サブ・パーティション表のレイアウト 5.4.2.3. コンフィグレーション・ポインター・ブロックのレイアウト 5.4.2.4. アプリケーション・イメージ・リストの変更 5.4.2.5. アプリケーション・イメージのレイアウト
5.5. Programming File Generatorを使用するリモート・システム・アップデート・イメージ・ファイルの生成 x
5.5.1. 初期のRSUイメージの生成 5.5.2. アプリケーション・イメージの生成 5.5.3. ファクトリー・アップデート・イメージの生成 5.5.4. クワッドSPI操作を実行するコマンドシーケンス
5.6. FPGAコアからのリモート・システム・アップデート例 x
5.6.1. 前提条件 5.6.2. ファクトリー・イメージおよび1つのアプリケーション・イメージのビットストリームを含む初期フラッシュイメージの作成 5.6.3. 初期リモート・システム・アップデート・イメージでのフラッシュメモリーのプログラミング 5.6.4. アプリケーション・イメージまたはファクトリー・イメージでのデバイスのリコンフィグレーション 5.6.5. アプリケーション・イメージの追加 5.6.6. アプリケーション・イメージの削除
6. インテル® Stratix® 10のコンフィグレーション機能 x
6.1. デバイス・セキュリティー 6.2. プロトコル経由コンフィグレーション (CvP) 6.3. パーシャル・リコンフィグレーション
7. インテル® Stratix® 10のデバッグガイド x
7.1. コンフィグレーション・デバッグ・チェックリスト 7.2. インテル® Stratix® 10コンフィグレーション・アーキテクチャーの概要 7.3. SDMデバッグ・ツールキットの概要 7.4. 前世代のデバイスファミリーのコンフィグレーション・ピンとの相違点 7.5. コンフィグレーション・ファイル形式の相違点 7.6. SEUについて 7.7. 一意の64ビットのチップIDの読み取り 7.8. Eタイル・トランシーバーでのコンフィグレーション失敗の可能性 7.9. コンフィグレーション・ピンの動作の理解およびトラブルシューティング
7.3. SDMデバッグ・ツールキットの概要 x
7.3.1. SDMデバッグ・ツールキットの使用
7.9. コンフィグレーション・ピンの動作の理解およびトラブルシューティング x
7.9.1. nCONFIG 7.9.2. nSTATUS 7.9.3. CONF_DONEとINIT_DONE 7.9.4. SDM_IOピン
1. インテル® Stratix® 10コンフィグレーション・ユーザーガイド
2. インテル® Stratix® 10のコンフィグレーションについての詳細
3. インテル® Stratix® 10のコンフィグレーション・スキーム
4. デザインでのリセット・リリース・インテルFPGA IPの使用
5. リモート・システム・アップデート (RSU)
6. インテル® Stratix® 10のコンフィグレーション機能
7. インテル® Stratix® 10のデバッグガイド
8. インテル® Stratix® 10コンフィグレーション・ユーザーガイド・アーカイブ
9. インテル® Stratix® 10コンフィグレーション・ユーザーガイド改訂履歴

3.1.3. AVST_READY信号

コンフィグレーションを開始する前に、nCONFIGピンをHighからLow、そしてHighへとトグルして、デバイス・クリーニングをトリガーします。このnCONFIGの遷移もまた、デバイスをコンフィグレーション状態に戻します。
図 10. AVST_READY信号の監視とバックプレッシャーへの対応

インテル® Stratix® 10デバイスのコンフィグレーション・ファイルは、高度に圧縮が可能です。コンフィグレーション時にデバイス内のビットストリームを復元するには、データをさらに送信する前にホストが一時停止することが必要になります。 インテル® Stratix® 10デバイスは、データを受信する準備が整うとAVST_READY信号をアサートします。AVST_READY信号は、nSTATUSピンがHighの場合にのみ有効です。また、ホストはAVST_READY信号をモニターすることでバックプレッシャーーを処理する必要があり、AVST_READY信号のアサート後に、任意のタイミングでAVST_VALID信号をアサートすることが可能です。ホストはコンフィグレーション中にAVST_READY信号を監視する必要があります。

インテル® Stratix® 10デバイスがホストに送信するAVST_READY信号は、AVSTx8_CLKまたはAVST_CLKに同期していません。 インテル® Stratix® 10デバイスを問題なくコンフィグレーションするには、ホストは次の制約に従う必要があります。

  • ホストは、AVST_READY信号のディアサート後、6データワード以上を駆動してはいけません。これには2ステージ・レジスター・シンクロナイザーによる遅延が含まれます。
  • ホストは2ステージ・レジスター・シンクロナイザーを使用して、AVST_READY信号をAVST_CLK信号に同期させる必要があります。以下は、2ステージ・レジスター・シンクロナイザーのレジスター転送レベル (RTL) のコード例です。
    always @(posedge avst_clk or negedge reset_n) 
	begin
		if (~reset_n)
		begin
			fpga_avst_ready_reg1 <= 0;
			fpga_avst_ready_reg2 <= 0;
		else 
			fpga_avst_ready_reg1 <= fpga_avst_ready;
			fpga_avst_ready_reg2 <= fpga_avst_ready_reg1;
		end
	end
    上記例において
    • AVST_CLK信号は、PFL II IPまたは Avalon® -STコントローラー・ロジックのいずれかによって発生します。
    • fpga_avst_readyは、 インテル® Stratix® 10デバイスからのAVST_READY信号です。
    • fpga_avst_ready_reg2信号は、AVST_CLKに同期しているAVST_READY信号です。

AVST_CLK信号とAVST_DATA 信号は、ホストで適切に制約する必要があります。ホストと インテル® Stratix® 10デバイス間のこれらの信号でタイミング解析を実行し、Avalon-STコンフィグレーションのタイミング仕様が満たされていることを確認します。タイミング仕様については、 インテル® Stratix® 10デバイス・データシートのAvalon-STのコンフィグレーション・タイミングの章を参照してください。

注: AVST_CLK信号は、コンフィグレーション中に継続して動作している必要があります。AVST_READY信号は、クロックが動作していない限りアサートできません。

オプションとして、CONF_DONE信号を監視し、フラッシュがすべてのデータをFPGAに送信したこと、またはコンフィグレーション・プロセスが完了したことを示すことができます。

PFL II IPコアをコンフィグレーション・ホストとして使用する場合、 インテル® Quartus® Prime開発ソフトウェアを使用し、PFL II IPコアを介してバイナリー・コンフィグレーション・データをフラッシュメモリーに格納することができます。

Avalon-STアダプターIPコアをコンフィグレーション・ホストの一部として使用する場合、Source Ready Latencyの値を1から6の間に設定します。

Avalon-ST x8コンフィグレーション・スキームは、SDMピンのみを使用します。Avalon-ST x16およびx32コンフィグレーション・スキームでは、コンフィグレーション後に汎用IOピンとして使用できる兼用I/Oピンのみを使用します。

関連情報
レベル 2 の表題