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AR# 52716

Spartan-6 FPGA のデザイン アドバイザリ - SEM_IP または POST_CRC を含むコンフィギュレーション リードバックを実行すると、電力分配ネットワーク ノイズが発生し SelectIO および GTP インターフェイスに影響する

説明

SEU Mitigation (SEM) IP やビルトインのコンフィギュレーション後の CRC チェック (POST_CRC) などのコンフィギュレーション メモリ セルをリードバックすると、電力分配ネットワーク (PDN) にノイズが発生し、コンフィギュレーション インターフェイス (ICAP/SelectMap/JTAG) にかかわらず、SelectIO または GTP の動作に影響する可能性があります。この問題は Spartan-6 デバイスでのみ発生し、すべてのデザインに影響するわけではありません。デザインでこの問題が発生する可能性が高いかどうかを判断する方法を示します。

GTP への影響
GTP 付近での PDN ノイズにより、REFCLK の立ち上がりエッジで周期が変化し、その結果 GTP PLL 出力の周期が変化します。

SelectIO への影響
PDN ノイズにより VCCINT が変動し、I/O ジッターが発生するため、I/O 付近で回路遅延が増減します。すべてのメモリ コントローラー バンクが影響を受けます。  SelectIO はバンク 0 (上辺)、バンク 2 (下辺)、バンク 3 および 4 (左辺) のものが影響を受けます。

グローバル クロック バッファーへの影響はありません。

ソリューション

デザインがこの問題の影響を受けるかの判断

次の特性を持つデザインは、この問題の影響を受けやすくなります。

1) GTP インターフェイス
GTP インターフェイスを使用するデザイン

2) SelectIO インターフェイス
MCB を使用するデザイン。バンク 0、2、3、または 4 に配置された SelectIO インターフェイスで、300Mb/s (3.3ns) 以上で動作し、リンク マージンが 500ps 未満であるもの

デザインがこの問題の影響を受ける場合に影響を軽減する方法

SelectIO インターフェイス速度 GTP インターフェイス 使用するリードバック機能 Next Steps
300Mbps (3.3ns) でリンク マージン 500ps 未満、または任意の MCB なし POST_CRC SEM IP v3.4 以降にアップデートします。GT 行のスキャンはデフォルトでオフになっています。デザインに GTP がないので、コアの設定の [Enable Scanning of GT Row(s)] セクションで [Top GT Row] および [Bottom GT Row] をオンにできます。
任意 あり POST_CRC SEM IP v3.4 以降にアップデートします。詳細は、(ザイリンクス アンサー 55276) を参照してください。GT 行のスキャンはデフォルトでオフになっています。デバイスの上辺および下辺の GTP を使用しない場合は、GTP のない行のスキャンをオンにできます。これには、コアの設定の [Enable Scanning of GT Row(s)] セクションで [Top GT Row] および [Bottom GT Row] をオンにします。デザインの GTP の位置に適切なオプションを選択します。
300Mbps (3.3ns) でリンク マージン 500ps 未満、または任意の MCB
なし SEM IP v3.3 以前 SEM IP v3.4 以降にアップデートします。GT 行のスキャンはデフォルトでオフになっています。デザインに GTP がないので、コアの設定の [Enable Scanning of GT Row(s)] セクションで [Top GT Row] および [Bottom GT Row] をオンにできます。
任意 あり SEM IP v3.3 以前 SEM IP v3.4 以降にアップデートします。詳細は、(ザイリンクス アンサー 55276) を参照してください。GT 行のスキャンはデフォルトでオフになっています。デバイスの上辺および下辺の GTP を使用しない場合は、GTP のない行のスキャンをオンにできます。これには、コアの設定の [Enable Scanning of GT Row(s)] セクションで [Top GT Row] および [Bottom GT Row] をオンにします。デザインの GTP の位置に適切なオプションを選択します。


SEM IP v3.4 のリリース時期

プリプロダクション SEM IP v3.4 は ISE Design Suite 14.4 に含まれています。ビーム テストが完了したプロダクション SEM IP v3.5 は、ISE Design Suite 14.5 に含まれています。ISE Design Suite 14.6 および ISE Design Suite 14.7 には、さらに新しいバージョンの SEM IP が含まれています。

SEM IP v3.4 以降を使用すると SEU 検出範囲が減少するか

GTP を含むコンフィギュレーション メモリ行をスキップする新しいモードを使用すると、SEU 検出範囲が減少します。

デバイス デバイスごとの総行数 1 行での検出範囲減少 2 行での検出範囲減少
6SLX25T 5 15.70% 該当なし
6SLX45T 8 6.75% 該当なし
6SLX75T 12 5.05% 11.1%
6SLX100T 12 5.90% 11.8%
6SLX150T 12 6.55% 13.1%

注記 : GTP を含むコンフィギュレーション行に含まれるコンフィギュレーション ビットは大幅に少ないので、検出範囲減少は検出範囲行数を総行数で割った値よりも小さくなります。

注記 : 下辺の GT 行を使用しない場合は、SEM IP v3.5 以降を使用してください。(ザイリンクス アンサー 55276) を参照してください。

次の 4 つの実際のデザイン例は、エッセンシャル ビットと使用済みビットを考慮してインプリメントされています。検出範囲の実際の減少量はかなり小さくなっています。

デバイス LUT 使用率 エッセンシャル ビットの総数 行でディスエーブルになっているエッセンシャル ビット 検出範囲が減少したエッセンシャル ビットの割合
6SLX25T 35% 1,138,559 13,372 1.2%
6SLX45T 20% 1,236,695 14,574 1.2%
6SLX45T 35% 2,452,973 14,531 0.6%
6SLX100T 60% 8,607,723 258,967 3.0%

エッセンシャル ビットの詳細は、(ザイリンクス アンサー 41199) および (ザイリンクス アンサー 41197) を参照してください。

デザインの SEU 検出範囲を取得するには、FAE に連絡するか、またはウェブケースを開いてザイリンクス テクニカル サポートにご連絡ください。

I/O 規格の影響

I/O 規格の設定は影響しません。

新しい SEM IP のパフォーマンスへの影響

SEM IP v3.4 以降では、フル デバイス スキャンを実行するのに 3 ~ 4 倍の時間がかかります。

この問題に関してさらにサポートが必要な場合は、ウェブケースを開いてザイリンクス テクニカル サポートにご連絡ください。

アンサー レコード リファレンス

関連アンサー レコード

AR# 52716
日付 03/13/2015
ステータス アクティブ
種類 デザイン アドバイザリ
デバイス
  • Spartan-6
IP
  • Soft Error Mitigation
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