Multi-Channel PCIe QDMA&RDMA IP

介紹

基于PCI Express Integrated Block，Multi-Channel PCIe QDMA Subsystem實現了使用DMA地址隊列的獨立多通道、高性能Continous或Scather Gather DMA，提供FIFO/AXI4-Stream用戶接口。

基于PCI Express Integrated Block，Multi-Channel PCIe RDMA Subsystem實現了使用DMA Ring緩沖的獨立多通道、高性能/超低延時/超低抖動Continous Ring DMA，提供FIFO/AXI4-Stream用戶接口。

特性

支持Ultrascale+，Ultrascale，7 Series的PCI Express Integrated Block

支持64，128，256，512-bit數據路徑

64-bit源地址，目的地址，和描述符地址

多達8個獨立的host-to-card（H2C/Read）數據通道或H2C DMA

多達8個獨立的card-to-host（C2H/Write）數據通道或C2H DMA

AXI4-Stream/FIFO用戶接口（每個通道都有自己的AXI4-Stream/FIFO接口）

每個DMA引擎支持DMA地址隊列，隊列深度可達32

每個DMA引擎支持DMA Ring緩沖，Ring緩沖深度和個數可配置

RDMA的超低延時和超低抖動性

H2C DMA支持視頻顯示定時時序輸入控制

AXI4-Lite Master接口允許PCIe通信繞過DMA引擎

Scather Gather描述符列表支持無限列表大小

每個描述符的最大傳輸長度為4GB

MSI中斷

連續描述符的塊獲取

中斷或查詢模式

應用

本內核體系結構支持廣泛的計算和通信目標程序應用，強調性能、成本、可擴展性、功能可擴展性和關鍵任務可靠性。典型應用包括：

●數據通信網絡

●電信網絡

●寬帶有線和無線應用

●網絡接口卡

●用于各種應用程序的服務器add-in card

典型應用如下圖所示：

圖 1 Multi-Channel PCIe QDMA&RDMA Subsystem典型應用：8通道視頻采集和視頻顯示

概述

Multi-Channel PCIe QDMA&RDMA Subsystem作為一個高性能DMA數據搬移器，內核通過AXI4-Stream/FIFO接口直接連接RTL邏輯。使用提供的字符驅動程序，AXI4-Stream/FIFO接口可用于PCIe地址空間和AXI地址空間之間的高性能數據搬移。除了基本的DMA功能，DMA支持多達8個獨立的upstream和downstream通道，每個通道支持深度為32的DMA地址隊列，以及深度和個數可配置的DMA Ring緩沖，另外還允許PCIe通信繞過DMA引擎。

圖 2 Multi-Channel PCIe QDMA&RDMA Subsystem概述

特性概要

基于描述符提供的信息：源地址，目的地址和傳輸數據長度，Multi-Channel PCIe QDMA&RDMA Subsystem實現Host存儲器和PCIe DMA子系統之間的數據搬移。這些DMA可以同時是Host to Card（H2C）和Card to Host（C2H）傳輸。每個DMA通道對應各自的AX4-Stream/FIFO接口，DMA從Host存儲器獲取并解析描述符鏈表，基于描述符鏈表信息完成自己通道的數據傳輸，然后使用MSI中斷發出描述符完成或錯誤的信令。內核也提供多達16個輸出到Host的用戶中斷信號。

主機可以通過以下2個接口訪問用戶邏輯：

AXI4-Lite Master配置接口：這個接口是一個固定的32-bit端口，用于對性能要求不高的用戶配置和狀態寄存器的訪問

User Register：這個接口是多個32-bit向量信號和1-bit信號，這些信號來自對應DMA通道數據搬移過程中產生的控制或狀態信號

產品規格

結合Integrated Block for PCI Express IP，Multi-Channel PCIe QDMA&RDMA Subsystem為PCIe提供了一個高性能的DMA解決方案。

性能

Endpoint配置參數：Max Payload Size=256-byte，Max Read Request Size=512-byte

8-Channel PCIe-SGQDMA Subsystem，DMA Transfer Length = 4MB

表1 PCIe 3.0 x16 C2H DMA速率

表2 PCIe 3.0 x16 H2C DMA速率

表3 PCIe 3.0 x8 C2H DMA速率

表4 PCIe 3.0 x8 H2C DMA速率

表5 PCIe 3.0 x4 C2H DMA速率

表6 PCIe 3.0 x4 H2C DMA速率

表7 PCIe 2.0 x8 C2H DMA速率

表8 PCIe 2.0 x8 H2C DMA速率

表9 PCIe 2.0 x4 C2H DMA速率

表10 PCIe 2.0 x4 H2C DMA速率

資源

8-Channel PCIe-SGQDMA Subsystem

表11 PCIe 3.0 x16 DMA Subsystem資源

表12 PCIe 3.0 x8 DMA Subsystem資源

表13 PCIe 3.0 x4 DMA Subsystem資源

表14 PCIe 2.0 x8 DMA Subsystem資源

表15 PCIe 2.0 x4 DMA Subsystem資源

1-Channel PCIe-CQDMA Subsystem

表16 PCIe 3.0 x8 DMA Subsystem資源

表17 PCIe 2.0 x8 DMA Subsystem資源

表18 PCIe 2.0 x4 DMA Subsystem資源

交付清單

可交付資料：

1.詳細的用戶手冊

2.設計文件：源代碼或網表

3.時序約束

4.測試或Demo工程

5.技術支持：郵件，電話，現場，培訓服務

審核編輯 黃宇