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AR# 19760

Virtex-5、Virtex-4、Virtex-II Pro RocketIO - Virtex-5、Virtex-4、Virtex-II Pro の PCI Express での使用

説明

PCI Express Base Specification v1.0a のセクション 4.3.1.1 に、次のような記述があります。

 

"The Ports on the two ends of a Link must transmit data at a rate that is within 600 parts per million (ppm) of each other at all times.
This is specified to allow bit rate clock sources with a +/- 300 ppm tolerance." 

 

Virtex-II Pro MGT は、+/- 100 ppm 内のクロックを必要とし、Virtex-5 および Virtex-4 MGT では +/- 300 ppm より大きなトレランスが許容されます。 


Virtex-5、Virtex-4、Virtex-II Pro は PCI Express システムと一緒に使用できますか。

ソリューション

Virtex-5、Virtex-4、Virtex-II Pro は PCI Express システムで動作しますが、これらのデバイスのいずれかを使用する前に、次の情報を読んでおいてください。 

 

PCI Express システムにクロックを供給する方法は 2 つあります。

  • 同期以外のクロック供給 : 各デバイスに独自のクロック ソースあり
     
  • 同期クロック供給 : 各デバイスに 1 つのクロック ソースが使用される 

 

注記 : アドイン カード デザインの場合は、同期クロック システムを使用する必要があります。

 

同期以外のクロック システム 

 

Virtex-II Pro がエンベデッド システムで使用されると、Virtex-II Pro とリンクの別のサイドで通信しているデバイスの両方ともが、図 1 に示すような +/- 100 ppm トレランス内のクロックを使用している必要があります。 

 

PCI Express 仕様では、クロック トレランスが +/- 300 ppm である必要があるとなっています。 

Virtex-5 および Virtex-4 デバイスでは 300pm 以上のトレランスが許容されるので、エンベデッド システムで使用する場合、Virtex-5 または Virtex-4 とリンクのもう一方側で通信しているデバイスの両方ともともが、図 1 に示すような +/- 300 トレランス内のクロックを使用している必要があります。 

 

図 1 : 同期以外のクロック システム
図 1 : 同期以外のクロック システム
 

 

アドイン カード上で同期以外のクロック システムの Virtex-II Pro デバイスを使用すると、潜在的な問題があります。

マザーボードののクロックは、基本仕様で必須となっていないので、+/- 100 ppm のトレランスでは動作しないことがほとんどです。


クロック耐性は、次のようになります。

 

F(host) = +/- 300 ppm 

F(fgpa) = +/- 100 ppm 

 

ワーストケースの違いは、400 ppm です。Virtex-II Pro はこの場合問題となるこ可能性があります。 

 

また、Virtex-5 または Virtex-4 がアドイン カードで同期以外のクロック システムで使用され、SSC を使用したシステムにプラグインされる場合、+/- 300 ppm 要件を満たすオシレータを使用したとしても、動作しません。 

 

注記 : すべての商用 PCI Express マザーボードでは SSC がデフォルトで使用されています。


SSC および PCI Express の詳細は、(ザイリンクス アンサー 19782) を参照してください。

 

どちらの場合も同期クロックは次のように使用される必要があります。 

 

同期クロック システム 

 

注記 : このソリューションは必ずアドイン カード デザインで使用してください。

 

Virtex-5、Virtex-4、または Virtex-II Pro がアドイン カード上で使用される場合は、この手法を使用します。  

Virtex デバイスには、マザーボードで提供されるクロックが使用される必要があります。

このクロックには +/-300 ppm のトレランスがありますが、リンクのどちらかの側のデバイスで同じクロックが使用されるので、互いにそろい、違いは図 2 に示すように 0 ppm になります。 

 

図 2 :  同期クロック システム 

 

マザーボードのクロックは、100 MHz で提供される可能性が高くなります。

この周波数は Virtex-4 RocketIO のクロックの場合は 250 MHz、Virtex-4 RocketIO のクロックの場合は 125 MHz に変換する必要があります。

Virtex-5 のクロックの場合は、100 MHz クロックから直接使用できます。

変換方法の詳細は、(ザイリンクス アンサー 18329) を参照してください。

 

重要 : Virtex-5、Virtex-4、Virtex-II Pro Express アドイン カードがオープン システムで動作するようにするには、セントラル マザーボードのクロック リソースからのクロックを使用する必要があります。これにより、SSC ダウン拡散の利点を生かし、マザー ボード クロック (同期クロック) でロックされた周波数にできます。
それぞれのオンボード オシレータでクロック (非同期クロック) が適用されるアドイン カードは、オープン システムでは動作しません。

この詳細は、(ザイリンクス アンサー 18329) を参照してください。

AR# 19760
日付 03/25/2015
ステータス アクティブ
種類 一般
デバイス
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