PCI Express 与 AMD 技术

利用 PCI Express 规范实现方案的系统在数据中心、通信和嵌入式应用中非常普遍。Versal™ 架构中的多个连接选项直接支持用户关注其核心能力的需求，采用基于标准的高级接口。Versal 架构中用于 PCI Express 的集成块提供优异的高性能，与完全软化的 IP 解决方案相比，不仅简单易用，而且效率很高。Versal 架构集成四种 PCI Express 集成块：

• CPM5，该集成块适用于支持 DMA 和 CCIX Rev. 1.1 的 PCI Express Rev. 5.0
• PL PCIE5，一个用于 PCI Express Rev. 5.0¹ 的集成块
• CPM4，该集成块适用于支持 DMA 和 CCIX Rev. 1.0 的 PCI Express Rev. 4.0
• PL PCIE4，一个用于 PCI Express Rev. 4.0 的集成块

补充说明：
₁ 将集成块与附加软 IP 解决方案结合，以支持 CCIX。

CPM5、PL PCIE5、CPM4 及 PL PCIE4 与现在可用的 GTYP 及 GTY 收发器相结合，能够以规范定义的数据速率进行接口运行。其范围从一个信道 (Gen1x 1) 的每信道 2.5GT/s 到其额定最大链路配置，这可达到 8 信道 (Gen5x 8) 的每信道 32GT/s 以及 16 信道 (Gen4x 16) 的每信道 16GT/s。下表总结了 Versal 架构中用于 PCI Express 的集成块的主要特征。请参阅 Versal 架构与产品说明书：概览 (DS950)，进一步了解基于可订购器件、封装及速度等级组合的可用资源和功能。

CPM5、PL PCIE5、CPM4 和 PL PCIE4 可以用于减少的链路配置，以优化产品设计成本，支持最新封装，降低电路板复杂性并缩减功率预算。此外，更少的链路配置还可支持更低的可编程逻辑资源利用率，这取决于用于扩展这些集成块应用级功能的任何软 IP 解决方案的性质。CPM5、PL PCIE5、CPM4 和 PL PCIE4 可配置为端点 (EP)、根端口 (RP) 和交换机端口类型。查看 Versal adaptive SoC Integrated Block for PCI Express® 产品指南 PG343 和 Versal adaptive SoC CPM Mode for PCI Express® 产品指南 PG346。

AMD 可为 Versal 架构中用于 PCI Express 的集成块提供预先验证的高性能 DMA 和桥接子系统，从而可帮助用户将设计投资集中在其最有价值的领域。所提供的 DMA 和桥接子系统选项包括：

• CPM5，其不仅包含两个 PCI Express 控制器，而且还集成 AMD IP 产品系列的 QDMA 和桥接子系统的两个实例。集成型 DMA 的使用是可选的，每个实例都是可独立定制的。QDMA 子系统提供基于队列的可扩展 DMA，能够在低时延情况下移动大量数据，并支持企业级产品通常需要的多个物理及虚拟功能。数据可通过内存映射技术（包括可编程片上网络 (NoC)）或流媒体技术移动到 Versal 自适应 SoC 灵活应变的引擎中。该子系统还包括 AXI 互联的桥接功能。
• CPM4，其不仅包含两个 PCI Express 控制器，而且还集成 AMD IP 产品系列的 QDMA/XDMA 和桥接子系统的一个实例。集成型 DMA 的使用是可选的，而且使用时，既可配置为 QDMA 子系统（如 CPM5 中的 QDMA 子系统），又可配置为 XDMA 子系统。数据可通过内存映射技术（包括可编程 NoC）或流媒体技术移动到 Versal 自适应 SoC 灵活应变的引擎中。该子系统还包括 AXI 互联的桥接功能。
• PL PCIE5 和 PL PCIE4 是用于 PCI Express 的独特控制器，由 DMA 的软 IP 实现方案以及通过 Vivado™ Design Suite IP 目录免费提供的桥接子系统提供支持。

对于大多数用户，所提供的 DMA 和桥接子系统是省时的基础架构，提供高性能的全方位数据移动。查看 Versal adaptive SoC DMA and Bridge Subsystem for PCI Express® 产品指南 PG344 和 Versal adaptive SoC CPM DMA and Bridge Mode for PCI Express® 产品指南 PG347.对于想要连接其自己的 DMA 和桥接子系统的用户，可保存其驱动程序及应用软件的投资，而对于想要使用终端应用的详细知识来定制或优化功能的用户，选项可以在包含 DMA 的集成块中旁路 DMA。为了得到实现完全定制解决方案的终极自由度，AMD 还通过 Vivado IP 目录为 PCI Express 提供了一个软 IP 核 PHY，这可帮助设计人员将其自己的 PCI Express 控制器连接至所提供的 GTYP 和 GTY 收发器。

此外，AMD 还提供高性能 DMA 和桥接器解决方案作为软 IP：

AMD 20nm UltraScale™ 器件集成当今数据中心、通信和嵌入式应用所需的大量重要 PCI Express 功能。

该 PCI Express 的集成块 IP 在芯片中硬化，支持：

• 100G 应用的原生 Gen3 x8* 集成型 PCIe 模块。
  
• 支持 64 个 PCIe 请求标签
• 支持多达 32 个向量的多向量 MSI 和 MSI-X
• 如需了解更多详情，请查看{产品指南 PG156。

此外，AMD 还提供高性能 DMA 和桥接器解决方案作为软 IP：

• AMD XDMA IP 子系统是量产 PCIe DMA 解决方案，被客户广泛使用。查看产品指南 PG195 ，了解更多详情。
• AMD 提供一个映射至 PCI Express Bridge IP 的量产 AXI 内存。有关更多信息，请参见 产品指南 PG194。

* 如需了解所支持的特定链路宽度和速度，请查看所需 IP 的适用产品指南（PG156、 PG195 或PG194）

AMD 28nm 7 系列器件集成当今数据中心、通信和嵌入式应用所需的大量重要 PCI Express 特性。

该 PCI Express 的集成块 IP 在芯片中硬化，支持：

• 100G 应用的原生 Gen3 x8* 集成型 PCIe 模块。
• 支持 64 位和 128 位数据位宽
• 如需了解更多详情，请查看产品指南PG054。

此外，AMD 还提供高性能 DMA 和桥接器解决方案作为软 IP：

• AMD XDMA IP Sub-system 是一种量产 PCIe DMA 解决方案，已被许多客户广泛​​采用。如需了解更多详情，请查看产品指南 PG195。
• AMD 提供一个映射至 PCI Express Gen2 IP 的量产 AXI 内存。如需了解更多详情，请查看 产品指南 PG055。

* 如需了解所支持的特定链路宽度和速度，请查看所需 IP 的适用产品指南（PG054、PG055 或 PG195）