SciTech-EECS-PHY+FW(Firmware): 物理层+固件 的软体 : PCIe上电：PCIe 的 PHY 的 firmware 加载

PCIe上电：PCIe PHY 的 firmware 加载

1. PHY Firmware是什么?
   PHY（Physical Layer）Firmware 是指:
   用于控制和管理 PHY(物理层)功能的Firmware。

• 复杂的电子设备、模块(板卡), 都有超大规模的电路，如显卡、GPU、NPU、超算等，
  为使这些复杂电子电路设备正常工作，就要层级化的 设计软件系统。
• PHY有很多Config(配置寄存器)和 Registers(状态寄存器)，要有专用Firmware系统管理。
  BIOS调用每个设备的POST自检和CONFIG，就会调用对应复杂设备的firmware，配置设备的Registers，
  决定了在特定的时刻，给控制类寄存器写入合适的数值以完成PHY电路管理功能。
• 复杂设备的PHY常见设计:

  • Firmware 容量和存储规划(PHY 的):
    firmware存储在ROM(升级要换ROM芯片) 或 Falsh(可多次烧录不需要换芯片).
    PHY firmware 存储容量有足够富余，先进PHY都要 firmware 存储为128KB以上，

  • Interfere 和 Protocol 规划(PHY 的):
    PHY设计要预留一组Interfere(pins)和Protocol (如UART、I2C、SPI等)以更新FW.。

  • Firmware Loading:
    在PHY上电后, 通过接口将PHY ROM的firmware 写入 PHY RAM 的过程。
    

  • Firmware Runtime:
    Firmware 读取 Registers和Configs 完成 PHY(物理层)数据流的处理。
    注意: 此用"数据流"代表Firmware Runtime 会通过 PHY Interfere 传送双向数据流:
    在 Loading成功后，在 Shutdown之前，Firmware将会持续运行. 处理Interfere传入数据，并传出return数据。

• 举例，以 PCIe 的 PHY Firmware完成的工作包容如下内容：
  • PCIe速率切换( gen1 -> gen3 等）
  • 编解码方式切换( 8b10b 切换到 128b130b)
  • 能源效率切换(PowerSaving Mode 切换到 Performance Mode)
  • 判断CRD 是否lock

PHY Firmware Loading 与电路的 Sequencing(时序控制)

Firmware Loading需要根据PHY的要求进行设计，
Firmware Loading常要求 有关"复位" 处于"释放"状态，并且工作时钟保持稳定后才能开始以保证数据有效写入。

下图为Firmware Loading加载时序图，

如图所示信号
HSS_PMLD_WR_I 表示firmware写有效信号，1表示存在数据写入，
HSS_PMLD_DATA_I[7:0]表示写数据，每个时钟周期写入1Byte的数据。
Firmware Loading 的写入需要在以下前提条件:

• HSS_POR_N_I 复位信号释放
• HSS_CPU_RESET_I 复位信号处于复位状态，
• HSS_CPU_CLK_I 时钟保持稳定