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Versal NOC 精读

Posted on 2022-09-21 16:12  沉默改良者  阅读(183)  评论(0编辑  收藏  举报

Versal NOC 精读

1.The NoC converts these AXI interfaces to a 128-bit wide NoC packet protocol that moves data horizontally and vertically across the device via the horizontal NoC

(HNoC) and vertical NoC (VNoC) respectively

自己会封装包协议。

2.

 

The XPIO in Versal ACAPs are similar to the high-speed I/O (HPIO) in the UltraScale™

architecture.

The XPHY logic is used for the integrated DDRMC, soft memory controllers, and custom high-performance I/O interfaces.

3.DDRMC

The controller operates at half the DRAM clock frequency and supports DDR4, LPDDR4, and LPDDR4X standards up to 4266 Mb/s.

The controller can be configured as a single DDR memory interface with data widths of 16, 32, and 64 bits, plus an extra 8 check bits when error-correctio code (ECC) is enabled.

The controller can also be configured as 2 independent or interleaved DDR interfaces of 16 or 32 data bits each.

It is shared between the PS and PL via the device-wide, high-performance NoC interface.

The NoC IP core can be configured to include one or more integrated DDRMCs.

If two or four DDRMCs are selected, the DDRMCs are grouped to form a single interleaved memory.

In interleaved mode, the application views the

participating DDRMCs as a single unified block of memory. The NoC supports interleaving across two or four DDRMCs by automatically dividing AXI requests into interleaved, block-sized subrequests and alternately sending the subrequests to each of the participating DDRMCs.

留下一个问题:

DDRMC 的 interleaved 模式是怎么工作的。

Interleaved 其实是AXI的一种工作模式吗?

需要查阅 DDRMC 的手册,以及AXI协议手册。

Vivado Design Suite: AXI Reference Guide (UG1037).

Versal 开发过程中的仿真:

Vivado Design Suite User Guide: Logic Simulation 关注Xilinx 提供的仿真模型

To improve simulation performance, you can replace some Versal ACAP IP blocks with SystemC transaction-level models, which simulate faster but are no longer cycle-accurate. The purpose of this simulation is to verify and debug detailed hardware functionality before implementing the design on the device.

RTL仿真模型精确到每一个时钟周期,数据传输以及时序仿真更加适合使用。

SystemC仿真模型更加适用于分析,与架构设计。

 

 

 

 

 

NOC 没有复位信号,需要通过PMC来进行复位。怎么来控制,需要进一步研究。

时钟频率:

 

 

 

 AXI ID

 

 

 

 

 

 

 

关于基于AXI ID 的传输实现框图:

 

 

 

AXI 协议采用的方法中间节点指 AXI Interconnect 组件从场景 B 的拓扑连接可以发现两点

任何主机的事务前往任何从机必定经过 interconnect

Interconnect 可以从事务的来源端口判断事务来自哪台主机

具体的实现方式是Interconnect 接收主机事务后会在原有的 ID 上附加一个表示来源端口的值再发送给从机对于从机返回的数据Interconnect 再剥去附加值后再返回主机

这样一来对于属于不同主机的事务哪怕主机发出时的 ID 一致从机看到的 ID 总是不同的

接下来我们基于场景 B 构造一个例子 B1 来说明 Interconnect 的工作

 

 

 

 

图中的 AXI Interconnect 连接有 2 个主机因此可通过 1bit 额外 ID 来区分这两个主机master1 产生的 trans1 ARID 4'b0001自端口 S1 输入Interconnect 为其增加额外 ID:1'b1 从机端看到的 ARID 5'b10001从机读数据 RID 匹配为 5'b10001,Interconnect 去除额外比特后返回 master1

右图中的传输过程分别包括一个读写事务其中写事务经过 Interconnect ID 调整机制与读事务基本相同不同在于从机返回的是写回复相应 ID BID

自然从机端 ID 位宽需要设置地比主机端 ID 位宽更大协议建议而非强制:

主机端位宽不超过 4bit,Interconnect 为主机事务增加的 ID 位宽不超过 4bit

因此从机端的 ID 位宽不超过8bit

AXI4 不再支持写交织功能

在 AXI3 协议中支持的写数据交织(wirte data interleaving)功能在 AXI4 中不再支持。因此 Interconnect 实现也无需继续支持写交织。