PCI Express®用ザイリンクス LogiCORE™対応 iDMAC ™ ソリューション PCI Express® セミナ 2007 2007年 7月 2日＜東京＞ 2007年 7月12日＜大阪＞ © Copyright 2007 Oki Information Systems Co., Ltd. Ａｇｅｎｄａ ¾ iDMAC™ソリューション概要 ¾ iDMAC™の特徴 ¾ iDMAC™ソリューションのメリット ¾ iDMAC™ソリューションによる転送能力 ¾ iDMAC™ソリューションの品揃え ¾ iDMAC™ソリューション適用デバイス＜参考＞ ¾ iDMAC™ソリューションＤＥＭＯ Ｄｅｓｉｇｎ ¾ iDMAC™ソリューションデザイン例 iDMAC c©Copyright ○ OkiInformation Electric Industry Copyright 2006 2007 Oki SystemsCo.,Ltd. Co., Ltd. S OKI CONFIDENTIAL ™ 22 PCI ™ iDMAC ソリューション 画像、通信などの大容量のデータ転送に最適 画像、通信などの大容量のデータ転送に最適 Express®用ザイリンクス LogiCORE™エンドポイント対応 ～メインメモリとローカルメモリ間での大容量のデータ転送を高速に実現します～ ～メインメモリとローカルメモリ間での大容量のデータ転送を高速に実現します～ PCI Express®用ザイリンクス LogiCORE™エンドポイント PIPE 沖情報システムズ ™ iDMAC ソリューション LogiCORE™ Endpoint Block Plus for PCI Express® PCI Express Board PCI Express ® PHY (only Spartan™-3) Chipset Main Memory Spartan™-3/Virtex™-5 DMA Transfer LogiCORE PCI Express Endpoint iDMAC™ Solution Local Memory ※ Virtex-5用は現在開発中です。 c©Copyright ○ OkiInformation Electric Industry Copyright 2006 2007 Oki SystemsCo.,Ltd. Co., Ltd. S OKI CONFIDENTIAL 33 ™ iDMAC の特徴 iDMAC ＝ Intelligent DMA Controller ★CDT ★CDT（Command （Command Descriptor Descriptor Table) Table)リスト リストによる大容量データの自動転送★ による大容量データの自動転送★ 割込み等によるソフト制御が減少 iDMAC 大容量データの連続転送が可能 Local Memory Main Memory ™ CDT List Buffer Info n DMA Buffer Info 4 Buffer Info 3 Command iDMAC CPU c©Copyright ○ OkiInformation Electric Industry Copyright 2006 2007 Oki SystemsCo.,Ltd. Co., Ltd. ™ Buffer Info 2 Buffer Info 1 S OKI CONFIDENTIAL 44 ™ iDMAC ソリューションのメリット PCI PCI Express Express®® Endpointデザインを“早く、簡単”に実現 Endpointデザインを“早く、簡単”に実現 “Easy” ＆ “High Performance” PCI Express Board Spartan™-3/Virtex™-5 iDMAC™ PCI Express ® PHY (only Spartan™-3) Sample Driver LogiCORE PCI Express Endpoint ™ iDMAC Solution Local Memory PCI PCI Expressデザイン実現の為の主要機能をオールインワン!! Expressデザイン実現の為の主要機能をオールインワン!! c©Copyright ○ OkiInformation Electric Industry Copyright 2006 2007 Oki SystemsCo.,Ltd. Co., Ltd. S OKI CONFIDENTIAL 55 Easy：Point1 LogiCORE™ PCI Express Endpoint I/Fを内蔵 PCI Express Packet生成／Packet分解機能（Packet GEN)を内蔵。 ＜LogiCORE™に直結可能＞ Receive Transaction Layer Packet (TLP) Disassemble LogiCORE PCI Express Endpoint Transmit Transaction Layer Packet (TLP) Assemble Target Memory Read Control iDMAC Solution Target Memory Write Control Master Memory Read Control Receive Buffer 4KB Master Memory Write Control Transmit Buffer 4KB Packet GEN Interrupt Control c©Copyright ○ OkiInformation Electric Industry Copyright 2006 2007 Oki SystemsCo.,Ltd. Co., Ltd. ™ S OKI CONFIDENTIAL Intelligent DMA Controller CDT List Controller CDT List Buffer 66 Easy：Point2 Userインターフェース（Backend AP ｲﾝﾀｰﾌｪｰｽ）の簡素化 LogiCORE™間のインターフェースは全てPacketGENが制御。 User側には簡単なメモリインターフェースのみを提供。 UserはLogiCORE™インターフェースタイミングを意識する必要無し。 Receive Transaction Layer Packet LogiCORE PCI Express Endpoint (TLP) Disassemble Transmit Transaction Layer Packet (TLP) Assemble Target Memory Read Control Target Memory Write Control Master Memory Read Control Master Memory Write Control iDMAC User User Interface Interface Solution Receive Buffer 4KB Transmit Buffer 4KB Packet GEN Interrupt Control c©Copyright ○ OkiInformation Electric Industry Copyright 2006 2007 Oki SystemsCo.,Ltd. Co., Ltd. ™ S OKI CONFIDENTIAL Intelligent DMA Controller CDT List Controller CDT List Buffer 77 Reference ～iDMAC™™ソリューションインタフェース System Interface LogiCORE™ Interface Target Interface Initiator Interface CDT List Interface ：～Reset／CLK I/F ～ ：～ LogiCORE™ Endpoint IP I/F ～ ：～ Backend Single I/F ～ ：～ Endpoint DMA Memory R/W I/F ～ ：～ External CDT List I/F (Option) ～ Spartan™-3/Virtex™-5 Target Interface System Interface LogiCORE™ LogiCORE™ Interface PCI Express Endpoint c©Copyright ○ OkiInformation Electric Industry Copyright 2006 2007 Oki SystemsCo.,Ltd. Co., Ltd. iDMAC ™ Solution Target Controller 設定 Initiator Interface CDT List Interface Data データ Controller User Logic CDT List S OKI CONFIDENTIAL 88 Userインタフェース＜Target Interface＞ Backend Single Interface ターゲットインタフェースは、 LogiCORE™ PCI Express Endpointからのパ ケットを分解して生成したローカルＩ／Ｆです。 t_ads_n t_ads_n t_addr t_addr t_cs_n t_cs_n t_wr t_wr t_rdy_n t_rdy_n t_dwd t_drd Write Transaction c©Copyright ○ OkiInformation Electric Industry Copyright 2006 2007 Oki SystemsCo.,Ltd. Co., Ltd. Read Transaction S OKI CONFIDENTIAL 99 Userインタフェース＜Initiator Interface＞ Endpoint DMA Memory Read/Write Interface iDMAC™のDMAは全てＥＰ (Endpoint) DMA ™ Memory Write／Read共にiDMAC がInitiatorとなってDMA転送を行います。 rx_io_req_p rx_io_complete_p rx_io_ready_p rx_io_wr_p rx_io_data ※ rx_io_ready_p と rx_io_wr_p が両方１のとき、データ転送成立 Write DMA＜Main → Local＞ tx_io_req_p tx_io_ready_p tx_io_rd_p tx_io_data ※ tx_io_ready_p と tx_io_rd_p が両方１のとき、データ転送成立 Read DMA＜Local → Main＞ c©Copyright ○ OkiInformation Electric Industry Copyright 2006 2007 Oki SystemsCo.,Ltd. Co., Ltd. S OKI CONFIDENTIAL 1010 Easy：Point3 デモ用デザインを無償で提供 Spartan™-3 PCI Express Starter Kit用デモデザインのRTLソースを無償提供 （iDMAC、DDR Control IP部はのぞく） デモ用ドライバを無償で提供 Windows用iDMACサンプル制御ドライバを無償提供 iDMAC™ Spartan™-3 PCI Express Starter Kit DEMO iDMAC™ AP Spartan™-3(XC3S1000) Sample Driver PCI Express ® Chipset Main Memory PHY Target Controller LogiCORE™ iDMAC™ PCI Solution Express Endpoint DMA Transfer c©Copyright ○ OkiInformation Electric Industry Copyright 2006 2007 Oki SystemsCo.,Ltd. Co., Ltd. デモデザイン CDT List Write CDT List Read Initiator Controller 4-Port DDR Control IP * DDR SDRAM * 4-Port DDR Control IPは沖情報システムズ製を使用 S OKI CONFIDENTIAL 1111 High Performance 大容量データのハードウェア連続転送 iDMAC™の転送アキテクチャーにより、ＣＰＵに負荷を掛けずに、 大容量データの連続転送が可能。 アプリケーションのパフォーマンス向上が実現可能。 物理ﾒﾓﾘ空間 論理ﾒﾓﾘ空間 Interrupt スタンダードDMACの場合、 物理ﾒﾓﾘ空間に分散した領域単位にCPUに対して割込みが発生。 CPUは次の領域の情報をその都度ﾊｰﾄﾞｳｪｱに設定してから DMAの再起動を行わなければならない。 このCPUの介在が、システムのパフォーマンスに影響大 Main Memory Local Memory Standard DMA Controller ＜sDMAC＞ c©Copyright ○ OkiInformation Electric Industry Copyright 2006 2007 Oki SystemsCo.,Ltd. Co., Ltd. S OKI CONFIDENTIAL 1212 High Performance 大容量データのハードウェア連続転送 ™ iDMAC の場合、物理ﾒﾓﾘ空間に分散した領域情報は全てＣＤＴリスト に記載されているため、ＣＰＵへの割込みはＣＰＵが必要とする単位のみ。 物理ﾒﾓﾘ空間 Ex：１画面単位（Frame）での割込みを要求する場合 分散した領域に１画面のデータを全て格納した時のみCPUに対して割込み通知。 Interrupt データ転送中のCPUの介在を排除。 シ ステムのパフォーマンス向上が可能 システムのパフォーマンス向上が可能 論理ﾒﾓﾘ空間 Main Memory Local Memory Intelligent DMA Controller ＜iDMAC™＞ CDT List Controller c©Copyright ○ OkiInformation Electric Industry Copyright 2006 2007 Oki SystemsCo.,Ltd. Co., Ltd. CDT List Buffer S OKI CONFIDENTIAL 1313 ™ iDMAC ソリューションの転送能力 Spartan™-3 PCI Express Starter Kitにて測定 iDMAC™ Spartan™-3 PCI Express Starter Kit DEMO AP iDMAC™ Sample PCI Driver Spartan™-3(XC3S1000) Express ®x1 Express Chipset Main Memory LogiCORE™ PCI ™ iDMAC PHY Express Solution Endpoint DMA Transfer PIPE Target Controller 4-Port DDR Control IP * Data Controller DDR SDRAM 250 ＤＭＡライト（メインメモリ ⇒ ローカルメモリ） 155MByte/S ＤＭＡリード（ローカルメモリ ⇒ メインメモリ） 194MByte/S 転送速度（ＭByte／Ｓ） Ｄ Ｍ Ａ リ ー ド (iD M A C ) 200 Ｄ Ｍ Ａ ラ イ ト (iD M A C ) 150 Ｄ Ｍ Ａ リ ー ド (s D M A C ) 100 Ｄ Ｍ Ａ ラ イ ト (s D M A C ) sD M A C : C D Tリ ス ト を 持 た な い 一 般 的 な DMAC 50 0 1 100 10K 1M デ ー タ サ イ ズ （ B y te ） ※性能測定ポイント：自社ＡＰ（ドライバの呼び出しから完了まで） c©Copyright ○ OkiInformation Electric Industry Copyright 2006 2007 Oki SystemsCo.,Ltd. Co., Ltd. S OKI CONFIDENTIAL 100M 測 定条件 測定条件 OS W in d o w s X® P P ro fe s sio n a l (3 2 b it) XP Professional(32bit) ＯＳ ：：Windows C h ip se t ： イ ン テ ル 5 0 0 0 X ® Chipset：インテル D riv e r ： O IS 製 ド ラ イ バ5000X ADriver P ：：OIS製ドライバ O IS 製 デ モ 用 ア プ リ ケ ー シ ョ ン ＡＰ ：OIS製デモ用アプリケーション 1414 iDMAC™ソリューションの品揃え 以下の品揃えがあります。 型名 IDMAC-EXP-S3-N DMAC種別 対応デバイス 提供形態 iDMAC 1 Spartan™-3 IDMAC-EXP-V5-N Virtex™-5 Netlist Source 3 IDMAC-EXP-V5-S sDMAC 2 Spartan™-3 Sale soon 07’August Netlist Source 3 SDMAC-EXP-S3-S SDMAC-EXP-V5-N Netlist Source 3 IDMAC-EXP-S3-S SDMAC-EXP-S3-N 記事 Virtex™-5 Netlist Source 3 SDMAC-EXP-V5-S Sale soon 07’August 1. iDMACは、CDTリストを使用した大容量／高速転送用DMACです。 2. sDMACは、CDTリストを持たない一般的なDMACです。 3. SourceはVerilogのみです。 c©Copyright ○ OkiInformation Electric Industry Copyright 2006 2007 Oki SystemsCo.,Ltd. Co., Ltd. S OKI CONFIDENTIAL 1515 iDMAC™ソリューションの適用デバイス（Spartan™-3） 必要リソースとデバイス DMAC CDTリストの 種別 構成方法 iDMAC 外部メモリ BlockRAM sDMAC BlockRAM （拡張版） なし Logic Cell BlockRAM 約5000 (約40％) 約5000 (約26%) 約5000 (約20%) 約4800 (約39%) 8個 (16/32) 24個 (32/40) 40個 (48/96) 4個 (12/32) 使用可能 デバイスの目安 XC3S1500 XC3S2000 XC3S4000 XC3S1500 ¾上記リソースにはLogiCORE™ I/F用のPacket Generatorが含まれています。 ¾FPGAのデバイス規模に応じて、CDTリストを外部メモリまたはBlock RAMにより 構成することができます。 ¾メインメモリの容量が4GByteを超える場合、CDTリストへの格納情報を64bit化する 必要があるため、CDTリストを外部メモリまたはBlock RAM(拡張版)とする必要があります。 ¾使用可能デバイスは、ユーザー回路の規模により変わります。 ¾Logic CellとBlock RAMのカッコ内の数値は使用可能デバイスに対する割り合いで、 iDMACの他にLogiCORE™も含んだ必要リソースとなっています。 c©Copyright ○ OkiInformation Electric Industry Copyright 2006 2007 Oki SystemsCo.,Ltd. Co., Ltd. S OKI CONFIDENTIAL 1616 DEMO Design ～Spartan-3™ Design Spartan™-3 PCI Express Starter Kit用デモデザイン iDMAC™ DEMO AP Spartan™-3 PCI Express Starter Kit iDMAC™ Spartan™-3(XC3S1000) Sample Driver PCI Express ® Chipset Main Memory PHY Target Controller LogiCORE™ iDMAC™ PCI Solution Express Endpoint DMA Transfer CDT List Write CDT List Read Data Controller 4-Port DDR Control IP * DDR SDRAM * 4-Port DDR Control IPは沖情報システムズ製を使用 このデモデザインのFPGAデータを期間限定で評価用に提供致します c©Copyright ○ OkiInformation Electric Industry Copyright 2006 2007 Oki SystemsCo.,Ltd. Co., Ltd. S OKI CONFIDENTIAL 1717 DEMO Design ～Virtex™-5 Design Virtex™-5 ML555 Development Kit用デモデザイン ～ iDMAC™ DEMO AP Virtex™-5 ML555 Development Kit iDMAC™ Sample Driver ’A ug us t Virtex™-5LXT(XC5VLX50T) PCI Express ® 4-Lane Chipset Main Memory 07 DMA Transfer LogiCORE™ PCI Express Endpoint Block Plus Target Controller iDMAC™ Solution Data Controller 4-Port DDR2 Control IP DDR2 SODIMM * 4-Port DDR2 Control IPは LogiCORE™＋沖情報製ｱｰﾋﾞﾀを使用 c©Copyright ○ OkiInformation Electric Industry Copyright 2006 2007 Oki SystemsCo.,Ltd. Co., Ltd. S OKI CONFIDENTIAL 1818 ™ iDMAC ソリューションによるデザイン例～Spartan™-3 Design 適用種別：高精細画像転送ボード 適用ＡＰ ：走査型電子顕微鏡、半導体検査装置、業務用大型プリンタ 等 Board 光I/F入出力 Spartan™-3 Optical I/F Controller PHY Target Controller DMA Transfer PHY PCI Express ®x1 LogiCORE™ PCI Express Endpoint PIPE iDMAC ™ Solution Initiator Controller DDR Control IP DDR SDRAM DMA Transfer Video Chip Controller Video Chip Video入出力 c©Copyright ○ OkiInformation Electric Industry Copyright 2006 2007 Oki SystemsCo.,Ltd. Co., Ltd. S OKI CONFIDENTIAL 1919 ™ iDMAC ソリューションによるデザイン例～Virtex™-5 Design 適用種別：高精細画像転送ボード 適用ＡＰ ：走査型電子顕微鏡、半導体検査装置、業務用大型プリンタ 等 Board Virtex™-5LXT Optical I/F Controller Aurora Aurora Target Controller DMA Transfer PCI Express ®x4 LogiCORE™ PCI Express Endpoint Block Plus iDMAC ™ Solution Initiator Controller DDR2 Control IP DDR2 SODIMM DMA Transfer HD-SDI Controller c©Copyright ○ OkiInformation Electric Industry Copyright 2006 2007 Oki SystemsCo.,Ltd. Co., Ltd. S OKI CONFIDENTIAL HD -SDI HD-SDI 2020 PCI デザインの為のオールインワンソリューション PCI Express Expressデザインの為のオールインワンソリューション “Easy” “Easy” ＆ ＆ “High “High Performance” Performance” iDMAC •EasyなUser I/Fの提供 •High Performance DMAの実現 ™ ～PCI Express製品の開発TAT短縮に貢献致します～ PCI Express®用ザイリンクス LogiCORE™エンドポイント PIPE iDMAC™ Sample Driver LogiCORE™ Endpoint Block Plus for PCI Express® PCI Express Board PCI Express ® Main Memory Spartan™-3/Virtex™-5 PHY (only Spartan™-3) Chipset DMA Transfer c©Copyright ○ OkiInformation Electric Industry Copyright 2006 2007 Oki SystemsCo.,Ltd. Co., Ltd. 沖情報システムズ ™ iDMAC ソリューション LogiCORE PCI Express Endpoint S OKI CONFIDENTIAL ™ iDMAC Solution Local Memory 2121 End ご清聴ありがとうございました c©Copyright ○ OkiInformation Electric Industry Copyright 2006 2007 Oki SystemsCo.,Ltd. Co., Ltd. S OKI CONFIDENTIAL 2222
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