Intel® Agilex™ 7 F-Tile Ethernet Hard IP

Der Intellectual Property (IP) Core implementiert Ethernet mit Datenraten von 10 Gbit/s, 25 Gbit/s, 40 Gbit/s, 50 Gbit/s, 100 Gbit/s, 200 Gbit/s und 400 Gbit/s. Der IP Core ist in der IP-Bibliothek enthalten und über den IP-Katalog verfügbar.

Der IP Core ist in verschiedenen Varianten verfügbar, die jeweils eigene Kombinationen von Ethernet-Kanälen und -Funktionen bieten. Dazu gehören optional Reed-Solomon Forward Error Correction (RSFEC) und optional IEEE 1588v2 Precision Time Protocol (PTP). Benutzer können zwischen einer Media Access Control (MAC)- und einer Physical Coding Sublayer (PCS)-Variante, einer reinen PCS-Variante, einer Flexible Ethernet (FlexE)-Variante und einer Optical Transport Network (OTN)-Variante wählen.

Die folgende Tabelle bietet einen Überblick über verschiedene Funktionen, die vom F-Tile Ethernet Hard IP unterstützt werden.

Hinweis zur Tabelle:

FEC-Auswahl unterstützt die folgenden FEC-Typen:

• Kein FEC: kein FEC.
  
• CL74: IEEE 802.3 BASE-R Firecode (CL 74).
• CL91: IEEE 802.3 RS (528, 514) (CL91).
• CL134: IEEE 802.3 RS (544, 514) (CL134).
• ETC: Ethernet Technology Consortium ETC RS(272, 258).

Abkürzungen:

• MAC AvST: MAC Avalon® Streaming Schnittstelle.
  
• MAC Seg: MAC segmentiert.

Funktionsmerkmale

Der Hard IP Core unterstützt alle IEEE- und Ethernet Consortium-Modi für die folgenden Raten: 10G, 25G, 40G, 100G, 200G und 400G. Die MAC-Funktion bietet eine Cut-through-Framebearbeitung zur Optimierung der Latenz und unterstützt volle Leitungsgeschwindigkeit mit einer 64-Byte-Frame-Länge und Back-to-Back- oder Mixed-Length-Verkehr ohne Paketverluste. Alle IP Core Varianten befinden sich im Vollduplex-Modus.

PHY

• Unterstützt 10GE-1, 25GE-1, 40GE-4, 50GE-1, 50GE-2, 100GE-1, 100GE-2, 100GE-4, 200GE-2, 200GE-4, 200GE-8, 400GE-4, 400GE-8 Modi.
  
• 10GBASE-KR, 10GBASE-CR, 10GBASE-LR.
• 25GBASE-KR, 25GBASE-CR, 25GBASE-R, 25GAUI-1.
• 40GBASE-KR4, 40GBASE-CR4, 40GBASE-R4.
• 50GBASE-KR1, 50GBASE-CR1, 50GBASE-KR2, 50GBASE-CR2, 50GAUI-1, 50GAUI-2.
• 100GBASE-KR1, 100GBASE-CR1, 100GBASE-KR2, 100GBASE-CR2, 100GBASE-KR4, 100GBASE-CR4, 100GAUI-1, 100GAUI-2, 100GAUI-4, CAUI-2, CAUI-4.
• 200GBASE-KR2, 200GBASE-CR2, 200GBASE-KR4, 200GBASE-CR4, 200GAUI-2, 200GAUI-4, 200GAUI-8.
• 400GBASE-KR4, 400GBASE-CR4, 400GAUI-4, 400GBASE-KR8, 400GBASE-CR8, 400GAUI-8.
• Transceiver-Lanes mit 10,3125 Gbit/s, 25,78125 Gbit/s, 26,5625 Gbit/s, 53,125 Gbit/s oder 106,25 Gbit/s zur Unterstützung verschiedener Ethernet-Modi.
• Unterstützt NRZ- und PAM4-Modi.
• Unterstützt 64B/66B-Kodierung mit Data Striping und Ausrichtungsmarken zur Ausrichtung von Daten aus mehreren Lanes.
• Optional Reed-Solomon Forward Error Correction RS-FEC (528,514), meist als KR-FEC oder RS-FEC (544,514) bezeichnet, meist als KP-FEC bezeichnet.
• Support für Firecode FEC (CL74).
• Automatische Aushandlung (AN) wie im IEEE-Standard 802.3-2915 Abschnitt 73 und dem 25G Ethernet Consortium Schedule Draft 1.6 definiert.
• Link Training (LT) wie im IEEE-Standard 802.3-2915 Abschnitt 92 und 93 sowie im 25G Ethernet Consortium Schedule Draft 1.6 definiert.
• Optionale Deficit Idle Counter (DIC) Optionen für einen fein gesteuerten 8-Byte, 10-Byte oder 12-Byte Interpacket Gap (IPG) Mindestdurchschnitts oder zur Ermöglichung der Steuerung des IPG durch den Benutzer über die Client-Schnittstelle.
• Die Toleranz für Versatzschwankungen des Receivers (RX) übersteigt die Anforderungen der IEEE 802.3-2015 High-Speed Ethernet Standard Clause 80.5.

Kontrolle der Rahmenstruktur

• Support für Jumbo-Pakete.
  
• RX Cyclic Redundancy Check (CRC) Pass-through-Steuerung.
• 1000 Bit RX PCS Lane Skew-Toleranz für 100G-Links, die die IEEE 802.3-2015 High-Speed Ethernet Standard Clause 82.2.12-Anforderungen übersteigen.
• Optionale Generierung und Einfügung von CRC pro Paket Transceiver (TX).
• RX- und TX Preamble Pass-through-Optionen für Anwendungen, die eine proprietäre Übertragung von Benutzerverwaltungsdaten erfordern.
• Optionale Insertion von TX MAC Quelladressen.
• Automatisches TX Frame Padding zur Erfüllung der minimalen 64-Byte-Ethernet-Framelänge bei der Ethernet-Verbindung. Optionale Deaktivierung dieser Funktion für einzelne Pakete.
• TX Error Insertion Funktion unterstützt die Client-Invalidierung bei aktiver Eingabe in die TX Client-Schnittstelle.

Frame-Überwachung und -Statistiken

• RX CRC Prüfung und Fehlermeldung.
  
• Optionale RX Strict Start Frame Delimiter (SFD) Prüfung anhand der IEEE-Spezifikation.
• Optionale RX Strict Preamble Prüfung anhand der IEEE-Spezifikation.
• RX Malformed Packet Prüfung nach IEEE-Spezifikation.
• Angabe des empfangenen Steuerungs-Frame-Typs.
• Statistikzähler.
• Snapshot-Funktion für präzise zeitgesteuerte Erfassung von statistischen Zählerwerten.
• Die optionale Fehlersignalisierung erkennt und meldet lokale Fehler und generiert einen Remote-Fehler mit Unterstützung für einen unidirektionalen Link-Fehler, der in IEEE 802.3-2015 High-Speed Ethernet Standard Clause 66 definiert ist.

Flusssteuerung

• Optional IEEE 802.3-2018 Ethernet Standard Clause 31 Ethernet-Flusssteuerungsbetrieb unter Verwendung der Pausenregister oder der Pausenschnittstelle.
  
• Optionale prioritätsbasierte Flusssteuerung, die dem IEEE-Standard 802.1Q-2014 - Änderung 17: Prioritätsbasierte Flusssteuerung entspricht.
• Steuerung der Pausen-Frame-Filterung.
• Die Software kann den lokalen TX-MAC-Datenfluss dynamisch umschalten, um den Eingangsfluss selektiv zu unterbrechen.

Precision Time Protocol (PTP)

• Optionale Unterstützung für das IEEE-Standard 1588v2 PTP.
  
• 1-Step (1588v1 und 1588v2) und 2-Step TX Zeitstempel.
• Support für PTP Header in einer Vielzahl von Frame-Formaten, einschließlich Ethernet-Kapselung, UDP in IPv4 und UDP in IPv6.
• Support für Berechnung von Checksum Zero und Checksum Extension Byte.
• Support für Correction Field-Vorgänge.
• Programmierbare extra Latenz und asymmetrische Latenz.

OTN

• Optionale 25/50GbE konstante Bitrate (CBR) mit TX und RX PCS 66-Bit-Codierung und Scrambling deaktiviert.
  
• Optionale 25/50 GbE CBR mit vollen MAC und PCS 66-Bit-Funktionen.

Benutzersystemschnittstelle

• Avalon Memory-Mapped (Avalon-MM) Management-Schnittstelle für Zugriff auf die IP Kern Steuerungs- und Statusregister.
  
• Avalon-ST Datenweg-Schnittstelle verbindet die MAC-Funktion mit der Client-Logik, mit dem Start des Frames im Most Significant Byte (MSB) in MAC mit PCS-Varianten. Schnittstelle für 100G-Kanal verfügt über 512 Bit; die 10/25G-Kanäle verwenden 64 Bit, wenn die MAC-Schicht aktiviert ist (AVST-Schnittstelle ist nur bei 10 G bis 100 G verfügbar).
• MAC Avalon-ST Schnittstelle ist für 10 G bis 100 G verfügbar.
• Die segmentierte MAC-Schnittstelle ist für 10 G bis 400 G verfügbar.
• Die MII Datenweg-Schnittstelle verbindet PCS in reinen PCS-Varianten mit der Client-Logik.
• Steuerung zum Zurücksetzen von Hardware und Software.
• Unterstützt Synchronous Ethernet (SyncE) durch Bereitstellung eines CDR-Ausgangssignals (Clock Data Recovery) für die Gerätestruktur.

Dynamische Neukonfiguration

• Unterstützt dynamische Neukonfiguration zwischen verschiedenen Ethernet-Raten.
• Designbeispiele für einfache Implementierung verfügbar.

Debugging und Testfähigkeit

• Bit-Interleaved Parity-Fehlerzähler zur Überwachung von Bitfehlern pro PCS-Lane.
  
• RX PCS Error Block-Zähler zur Überwachung von Fehlern in und zwischen Frames.
• Zähler für fehlgebildete und verloren gegangene Pakete.
• Hohe Bitfehlerratenerkennung (BER) zur Überwachung der Verbindungs-BER über alle PCS-Lanes.
• Optionale Scrambled Idle-Testmustergeneration und Prüfung
• Snapshot-Funktion für präzise zeitgesteuerte Erfassung von statistischen Zählerwerten.
• TX Error Insertion Funktion unterstützt Tests und Fehlersuche.
• Support für 10G-1, 25G-1, 50G-1, 50G-2, 100G-1, 100G-2, 100G-4, 200G-4, 200G-8, 400G-4 Modi.

Tests messen die Leistung von Komponenten bei einem bestimmten Test und mit bestimmten Systemen. Unterschiede in der Hardware, der Software oder der Konfiguration des Systems beeinflussen die tatsächliche Leistung. Wer vor dem Kauf die Leistungsfähigkeit bewerten möchte, sollte hierzu andere Informationsquellen heranziehen. Ausführlichere Informationen über Leistungsmerkmale und Benchmarkergebnisse finden Sie unter www.intel.com/benchmarks. Intel und Quartus sind Marken der Intel Corporation oder ihrer Tochtergesellschaften in den USA und/oder anderen Ländern.