イーサネット・サポート・センター
デザインの選択、イーサネット・リンクの実装、システムの起動方法とリンクのデバッグ方法に関するガイドライン、チュートリアル、ドキュメント。
イーサネット IP サポートセンターでは、Agilex™ 7、Agilex™™ 5、Stratix® 10、Arria® 10、Cyclone® 10 デバイス向けイーサネット・リンクの選択、デザイン、実装方法に関する情報を提供しています。また、システムを起動し、イーサネット・リンクをデバッグする方法に関するガイドラインもご覧になれます。このページは、イーサネット・システムの一連のデザインフローに従ってカテゴリー分けされています。
Agilex™ 7 FPGA インターフェイス・プロトコル・デザイン、 Agilex™ 5 FPGA・インターフェイス・プロトコル・デザインの追加サポート、標準的な開発フロー向けのステップバイステップのガイド付きジャーニーで、重要なリソースとドキュメントが表示されます。
その他のデバイスについては、 デバイスと製品のサポート コレクションを検索してください。
イーサネット・デザイン実装ブロック図
1.デバイスおよび IP の選択
どの FPGA ファミリーを使用すればよいですか?
Agilex™、Stratix® 10、Arria® 10、Cyclone® 10 デバイスに関するイーサネット Intellectual Property (IP) コアサポートについて詳しくは、表 1 を参照してください。4 つのデバイスを比較して、イーサネット・サブシステムの実装に最適なデバイスを選択してください。
表 1 - デバイスと IP コアのサポート
デバイスファミリー |
タイルタイプ (Agilex™ 7 デバイスのみ) |
IP コア |
電気的インターフェイス |
前方誤り訂正 (FEC) |
1588 Precision Time Protocol |
オート・ネゴシエーション / リンク・トレーニング |
---|---|---|---|---|---|---|
インテル® Agilex™ 7 |
E タイル |
100GBASE-KR4 100GBASE-CR4 CAUI-4 CAUI-2 25GBASE-KR 25GBASE-CR 25GBASE-R AUI 25GBASE-R コンソーシアム・リンク 10GBASE-KR 10GBASE-CR |
リードソロモン (528、514) リードソロモン (544, 514) |
✓ |
✓ |
|
F タイル |
10BASE-T 100BASE-T 1000BASE-T |
X |
✓ |
✓ |
||
F タイル | NBASE-T | X
|
✓ | X | ||
F タイル | NBASE-T |
|
✓ | ✓ | ||
F タイル | NBASE-T | 該当なし | ✓ | ✓ | ||
F タイル | 25GBASE-R、25GBASE-SR |
|
X | ✓ | ||
F タイル | 25GBASE-R、25GBASE-SR |
|
X | ✓ | ||
F タイル | 25GBASE-R、25GBASE-SR |
|
X | ✓ | ||
F タイル | 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, 200GAUI-8, 400GBASE-KR4, 400GBASE-CR4, 400GAUI-4, 400GBASE-KR8, 400GBASE-CR8, 400GAUI-8 |
|
✓ | ✓ | ||
F タイル |
10GBASE-KR、10GBASE-CR、10GBASE-R、25GBASE-KR、25GBASE-CR、25GBASE-R AUI、25GBASE-R コンソーシアム・リンク、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 |
|
✓ | ✓ | ||
デバイスファミリー |
タイルタイプ (Stratix® 10 デバイスのみ) |
IP コア |
電気的インターフェイス |
前方誤り訂正 (FEC) |
1588 Precision Time Protocol |
オート・ネゴシエーション / リンク・トレーニング |
Stratix® 10 GX/SX/MX/TX/DX |
L タイルおよび H タイル |
10BASE-T 100BASET 1000BASE-T 1000BASE-X |
|
✓ |
✓ |
|
L タイルおよび H タイル |
10BASE-T 100BASET 1000BASE-T 1000BASE-X 10GBASE-R NBASE-T MGBASE-T |
Firecode FEC |
✓ |
✓ |
||
L タイルおよび H タイル |
10GBASE-R |
|||||
L タイルおよび H タイル |
10GBASE-KR PHY |
|||||
L タイルおよび H タイル |
1G/2.5G/5G/10G マルチレート・イーサネット PHY |
|||||
L タイルおよび H タイル |
低レイテンシー 40Gbps イーサネット FPGA IP | 40G-BASE-R4 |
Firecode FEC |
|
✓ |
|
H タイル |
FPGA H タイル・イーサネット・ハード IP |
50G-BASE-R2 100G-BASE-R4 |
|
|
✓ |
|
L タイルおよび H タイル |
25G イーサネット・Stratix® 10 FPGA IP |
25GBASE-SR 10GBASE-R |
リードソロモン (528、514) |
✓ |
|
|
L タイルおよび H タイル |
低レイテンシー 100Gbps イーサネット FPGA IP |
100G-BASE-R4 |
リードソロモン (528、514) |
|
|
|
E タイル |
100GBASE-KR4 100GBASE-CR4 CAUI-4 CAUI-2 25GBASE-KR 25GBASE-CR 25GBASE-R AUI 25GBASE-R コンソーシアム・リンク 10GBASE-KR 10GBASE-CR |
リードソロモン (528、514) リードソロモン (544, 514) |
✓ |
✓ |
||
デバイスファミリー |
IP コア |
電気的インターフェイス |
前方誤り訂正 (FEC) |
1588 Precision Time Protocol |
オート・ネゴシエーション / リンク・トレーニング |
|
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 |
リードソロモン (528、514) |
✓ |
|
|||
25G-BASE-R1 |
リードソロモン (528、514) |
✓ |
|
|||
50G-BASE-R2 |
|
|
|
|||
デバイスファミリー |
IP コア |
電気的インターフェイス |
前方誤り訂正 (FEC) |
1588 Precision Time Protocol |
オート・ネゴシエーション / リンク・トレーニング |
|
Cyclone® 10 LP/GX |
10BASE-T 100BASET 1000BASE-T 1000BASE-X |
|
✓ |
✓ |
||
10GBASE-R |
|
✓ |
|
上記の表に記載されている各機能が相互排他的に使用できるかどうかを確認するには、各ユーザーガイドを参照してください。例: 低レイテンシー 100 Gbps イーサネット (Arria® 10 デバイス向け) 向け FPGA IP では、RS-FEC と 1588 PTP を同時に有効化することはできません。
2.デザインフローおよび IP の統合
IP 統合に関する情報はどこにありますか?
該当する IP コア・ユーザーガイドの Getting Started (スタートガイド) のセクションを参照してください。また、詳細情報については、以下の資料も参照いただけます。
インテル® Agilex™ デバイス
- Agilex™ 7 Fシリーズおよび I シリーズ汎用 I/O ユーザーガイド
- Agilex™ 7 コンフィグレーション・ユーザーガイド
- Agilex™ 5 FPGAs and SoCs General-Purpose I/O User Guide
- Agilex™ 5 コンフィグレーション・ユーザーガイド
Stratix® 10 デバイス
Arria® 10 デバイス
- AN 735: FPGA 低レイテンシー・イーサネット 10G MAC IP コア移行ガイドライン
- AN 795: インテル® Arria® 10 デバイスにおける低レイテンシー 10G MAC IP コアを使用した 10G イーサネット・サブシステムの導入ガイドライン
- AN 808: 10G イーサネット・サブシステム向け Arria® 10 から Stratix® 10 への移行ガイドライン
どのイーサネット IP コアを使用すればよいですか?
イーサネット向け FPGA IP
イーサネット向け FPGA IP のポートフォリオには、10Mbps から 100Gbps までのデータレートをサポートするさまざまなタイプの IP が含まれています。イーサネット IP ソリューションには、メディア・アクセス・コントローラーと PHY IP コア (物理媒体接続部 (PMA) と物理コーディング・サブレイヤー (PCS) の両方を含む) が含まれています。詳細については、次のユーザーガイドを参照してください。
インテル® Agilex™ デバイス
- イーサネット FPGA IP 向け E タイルハード IP ユーザーガイド
- E タイル・トランシーバー PHY ユーザーガイド
- E タイルチャネル配置ツール
- Agilex™ 7 デバイス・データシート
- インテル® Agilex™ 5 デバイス・データシート
Stratix® 10 デバイス
- FPGA トリプル・スピード・イーサネット IP コア・ユーザーガイド
- FPGA 低レイテンシー 10G イーサネット MAC IP コア・ユーザーガイド
- Stratix® 10 1G/2.5G/5G/10G マルチレート・イーサネット PHY IP コア・ユーザーガイド
- Stratix® 10 10GBASE-KR PHY IP コア・ユーザーガイド
- Stratix® 10 低レイテンシー 40Gbps イーサネット IP コア・ユーザーガイド
- Stratix® 10 低レイテンシー 100Gbps イーサネット IP コア・ユーザーガイド
- イーサネットFPGA IP 向けStratix® 10 E タイル・ハード IP ユーザーガイド
- Stratix® 10 E タイル・トランシーバー PHY ユーザーガイド
- イーサネットFPGA IP 向けStratix® 10 H タイル・ハード IP ユーザーガイド
- Stratix® 10 L / H タイル・トランシーバー PHY ユーザーガイド
- Stratix® 10 デバイス・データシート
- E タイルチャネル配置ツール
Arria® 10 デバイス
- FPGA トリプル・スピード・イーサネット IP コア・ユーザーガイド
- FPGA 低レイテンシー 10G イーサネット MAC IP コア・ユーザーガイド
- 25 Gbps イーサネット IP コア・ユーザーガイド (英語)
- 50Gbps イーサネット IP コア・ユーザーガイド
- 低レイテンシー 40 Gbps イーサネット IP コア・ユーザーガイド (英語)
- 低レイテンシー 100Gbps イーサネット IP コア・ユーザーガイド
- Low Latency 40- and 100-Gbps Ethernet MAC and PHY MegaCore 機能ユーザーガイド
Cyclone® 10 デバイス
3.ボードデザインおよび電源管理
ピン接続ガイドライン
インテル® Agilex™ デバイス
Stratix® 10 デバイス
Arria® 10 デバイス
Cyclone® 10 デバイス
回路図レビュー
インテル® Agilex™ デバイス
Stratix® 10 デバイス
Arria® 10 デバイス
Cyclone® 10 デバイス
ボード・デザイン・ガイドライン
- AN 886: Agilex™ 7 デバイス・デザイン・ガイドライン
- Agilex™ 7 電源管理ユーザーガイド
- Agilex™ 7 デバイスファミリー高速シリアル・インターフェイス・シグナル・インテグリティー・デザインのガイドライン
- AN 910: Agilex™ 7 電源分配ネットワーク・デザイン・ガイドライン
- Agilex™ 5 電源管理ユーザーガイド
- Agilex™ 5 FPGAs and SoCs PCB Design Guidelines (HSSI, EMIF, MIPI, True Differential, PDN)
- Agilex™ 5 電源分配ネットワーク・デザイン・ガイドライン
- ボード・レイアウト・テスト
- AN 766: Stratix® 10 デバイス、高速信号インターフェイス・レイアウト・デザイン・ガイドライン
- AN 875:Stratix®10 EタイルPCBデザインガイドライン
- AN 114: プログラマブル・デバイス・パッケージのボード・デザイン・ガイドライン
- AN 613: FPGAs 向け PCB スタックアップ・デザインに関する考慮事項
熱消費電力ガイドライン
4.デザイン例およびリファレンス・デザイン
Agilex™ 7 デバイス
- イーサネット Agilex™ デバイス向け E タイルハード IP
- トリプル・スピード・イーサネット IP
- F タイル・トリプルスピード・イーサネット FPGA IP デザイン例ユーザーガイド
- 10G イーサネット IP
- 25G イーサネット IP
- F タイル・イーサネット・ハード IP
Stratix® 10 デバイス
- トリプル・スピード・イーサネット
- 1G/2.5G イーサネット
- 10G イーサネット
- 40G イーサネット
- FPGA H タイル・イーサネット・ハード IP
- 100G イーサネット
- イーサネット Stratix® 10 向け E タイル・ハード IP
Arria® 10 デバイス
- トリプル・スピード・イーサネット
- 10G イーサネット
- AN 699: FPGA イーサネット・デザイン・ツールキットの使用
- AN 794: Arria® 10 低レイテンシー・イーサネット 10G MAC および XAUI PHY リファレンス・デザイン
- AN 701: Arria® 10 1G/10G PHY を使用したスケーラブルな低レイテンシー・イーサネット 10G MAC
- AN 838: Aquantia イーサネット PHY リファレンス・デザインによる Arria® 10 NBASE-T イーサネット・ソリューション間の相互運用性
- Arria® 10 SoC のスケーラブルなマルチスピード 10M-10G イーサネットのデザイン例
- Arria® 10 スケーラブル 10G イーサネット MAC + ネイティブ PHY (IEEE 1588v2 対応) デザイン例
5.デバッグ
ツール
Stratix® 10 デバイスのイーサネット・リンク・インスペクター
イーサネット・リンク・インスペクターは、2 つのサブツールで構成されます。
- リンク監視 - Stratix® 10 デバイスとリンクパートナー間の正常性を継続的に監視できます。監視できる主な機能: リンク・ステータス・サマリー (CDR ロック、RX リカバリー周波数、レーン・アライメント、ロックなど)MAC パケット統計、FEC 統計など
- リンク解析 - リンクへの透明性は、シーケンス (オート・ネゴシエーション、リンク・トレーニングなど) やシグナルタップ・ロジック・アナライザー・ファイルで収集された他のイベントにも関連します。特定のイベントに対して Signal Tap Logic Analyzer ファイルを構成およびキャプチャーし、リンク解析を使用して、イベント中にキャプチャされたイベントをインポートし、Stratix® 10 の動作を調査します。
特定の Quartus® ソフトウェアバージョン向けのイーサネット・リンク・インスペクターにアクセスするには、以下の表を参照してください。
- IP およびデバイスサポートの使用モデルについては、関連のイーサネット・リンク・インスペクター・ユーザーガイドにある「1.2 IP 対応するコアおよびデバイス」を参照してください。
ツールファイル |
インテル® Quartus® ソフトウェアのバージョン |
ユーザーガイド |
---|---|---|
Quartus® Prime 19.1 Pro 用 Stratix® 10 イーサネット・リンク・インスペクター STP パッケージ (このツールは Quartus® 19.1+ に統合されています) |
Quartus® ソフトウェア 19.1 以降 (L、H、E タイル) |
|
Quartus® ソフトウェア 18.0 から 18.1.2 (L、H、E タイル) |
イーサネット・リンク・インスペクター・パッケージ v4.1 および v1.1 向けイーサネット・リンク・インスペクター・ユーザーガイドのアーカイブ | |
Quartus® ソフトウェア 17.1 以前 (L および H タイル) |
イーサネット・リンク・インスペクター・パッケージ v4.1 および v1.1 向けイーサネット・リンク・インスペクター・ユーザーガイドのアーカイブ |
Intellectual Property (IP) コア・リリースノート
インテル® Agilex™ デバイス
Stratix® 10 デバイス
- FPGA トリプル・スピード・イーサネット IP コア・リリースノート
- FPGA 低レイテンシー 10G イーサネット MAC IP コア・リリースノート
- Stratix® 10 10GBASE-KR PHY リリースノート
- イーサネット IP コア向けStratix® 10 H タイル・ハード IP リリースノート
- Stratix® 10 低レイテンシー 40Gbps イーサネット IP コア・リリースノート
- Stratix® 10 低レイテンシー 100Gbps イーサネット IP コア・リリースノート
- Stratix® 10 イーサネット FPGA IP 向け E タイル・ハード IP リリースノート
Arria® 10 デバイス
- FPGA トリプル・スピード・イーサネット IP コア・リリースノート
- FPGA 低レイテンシー 10G イーサネット MAC IP コア・リリースノート
- 1G/10G およびバックプレーン・イーサネット 10GBASE-KR PHY リリースノート
- 1G/2.5G/5G/10G マルチレート・イーサネット PHY IP コア・リリースノート (英語)
- 25G イーサネット IP コア・リリースノート
- 低レイテンシー 40Gbps イーサネット IP コア・リリースノート
- 低レイテンシー 100Gbps イーサネット IP コア・リリースノート
Cyclone® 10 デバイス
フォルトツリー解析ガイド
ナレッジベース・ソリューション
インテル® Agilex™ デバイス
Stratix® 10 デバイス
- ナレッジベースの検索 (トリプル・スピード・イーサネット向け IP FPGA)
- ナレッジベースの検索 (低レイテンシー・イーサネット 10G MAC 向け FPGA IP)
- ナレッジベースの検索 (1G/2.5G/5G/10G イーサネット・マルチレート PHY 向け FPGA IP)
- ナレッジベースの検索 (25G イーサネット向け IP FPGA)
- ナレッジベースの検索 (低レイテンシー 40Gbps イーサネット向け FPGA IP)
- ナレッジベースの検索 (低レイテンシー 100Gbps イーサネット向け FPGA IP)
Arria® 10 デバイス
- ナレッジベースの検索 (トリプル・スピード・イーサネット向け IP FPGA)
- ナレッジベースの検索 (低レイテンシー・イーサネット 10G MAC 向け FPGA IP)
- ナレッジベースの検索 (1G/10G およびバックプレーン・イーサネット 10GBASE-KR PHY 向け FPGA IP)
- ナレッジベースの検索 (1G/2.5G/5G/10G イーサネット・マルチレート PHY 向け FPGA IP)
- ナレッジベースの検索 (25G イーサネット向け IP FPGA)
- ナレッジベースの検索 (低レイテンシー 40Gbps イーサネット向け FPGA IP)
- ナレッジベースの検索 (低レイテンシー 100Gbps イーサネット向け FPGA IP)
Cyclone® 10 デバイス
FPGA技術トレーニング
6.トレーニング・コースおよびビデオ
FPGAクイックビデオ
トピック |
詳細 |
---|---|
10G BaseR PHY 搭載 10G イーサネット MAC 向け FPGA IP とソフトウェア (PTP スタック LinuxPTPv1.5、プリローダー、10Gbps イーサネット MAC ドライバー、PTP ドライバー)の両方を使用した、新しい 1588 システムレベルのリファレンス・デザインについて説明します。 |
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イーサネットまたは Nios® II プロセッサーのデザインのデバッグ手法について説明します。 |
|
イーサネットまたは Nios® II プロセッサーのデザインのデバッグ手法について説明します。 |
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オート・ネゴシエーションを使用して、イーサネット周辺機器を同期する方法について説明します。 |
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トリプル・スピード・イーサネット・リンクの同期の問題をデバッグする方法について説明します。 |
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インテル® Quartus® ソフトウェアで FPGA トリプル・スピード・イーサネットを Arria® 10 デバイスに移行する方法 |
例としてトリプルスピード・イーサネット向け FPGA IP を使用して、IP コアを Arria® 10 FPGA ファミリーに移行する方法について説明します。 |
低レイテンシー 10G イーサネット MAC 向け FPGA IP の概要、および従来の 10G イーサネット MAC 向け FPGA IP から移行する方法について説明します。 |
|
DXE フェーズの起動後に、UEFI シェルでイーサネット機能を使用する方法について説明します。 |
|
IEEE 1588 機能対応の 10G イーサネット MAC 向け FPGA IP と 1G/10G PHY 向け FPGA IP のデモをご覧ください。デザインのハードウェア・テストを実行する方法と、ハードウェア tcl スクリプトを変更してテストの目的を指定する方法について説明します。 |