Руководство Intel AN 932 по переходу на флэш-доступ с устройств на основе блоков управления на устройства на основе SDM
Руководство по переходу на Flash Access с устройств на основе блоков управления на устройства на основе SDM
Введение
Рекомендации по переносу доступа к флэш-памяти дают представление о том, как реализовать проект с доступом к флэш-памяти и операцией удаленного обновления системы (RSU) на устройствах серии V, Intel® Arria® 10, Intel Stratix® 10 и Intel Agilex™. Эти рекомендации также могут помочь вам перейти от дизайна на основе блоков управления к дизайну на основе Secure Device Manager (SDM) с доступом к флэш-памяти и работой RSU. Более новые устройства, такие как Intel Stratix 10 и Intel Agilex, используют архитектуру на основе SDM с другим доступом к флэш-памяти и удаленным обновлением системы по сравнению с устройствами серии V и Intel Arria 10.
Миграция с устройств на основе блоков управления на устройства на основе SDM в операциях Flash Access и RSU
Управление блочными устройствами (Intel Arria 10 и устройства серии V)
На следующем рисунке показаны IP-адреса, используемые для доступа к флэш-памяти и операции удаленного обновления системы на устройствах серии V и Intel Arria 10, а также интерфейсы каждого IP-адреса.
Рис. 1. Блок-схема устройств на основе блоков управления (устройства Intel Arria 10 и V-Series)
Корпорация Интел. Все права защищены. Intel, логотип Intel и другие товарные знаки Intel являются товарными знаками корпорации Intel или ее дочерних компаний. Корпорация Intel гарантирует производительность своих FPGA и полупроводниковых продуктов в соответствии с текущими спецификациями в соответствии со стандартной гарантией Intel, но оставляет за собой право вносить изменения в любые продукты и услуги в любое время без предварительного уведомления. Intel не принимает на себя никакой ответственности или обязательств, возникающих в связи с применением или использованием какой-либо информации, продуктов или услуг, описанных в настоящем документе, за исключением случаев, когда это прямо согласовано с корпорацией Intel в письменной форме. Клиентам Intel рекомендуется получить последнюю версию спецификаций устройств, прежде чем полагаться на какую-либо опубликованную информацию и размещать заказы на продукты или услуги. *Другие названия и торговые марки могут быть заявлены как собственность других лиц.
Вы можете использовать универсальный последовательный флэш-интерфейс Intel FPGA IP и QUAD Serial Peripheral Interface (SPI) Controller II для выполнения доступа к флэш-памяти, аналогично удаленному обновлению Intel FPGA IP используется для выполнения операции RSU. Корпорация Intel рекомендует использовать IP-адрес Intel FPGA Generic Serial Flash Interface, поскольку этот IP-адрес является более новым и может использоваться с любыми флэш-устройствами с четырехъядерным последовательным периферийным интерфейсом (QSPI). Флэш-устройства могут быть подключены либо к выделенным контактам Active Serial (AS), либо к контактам ввода-вывода общего назначения (GPIO). Если вы хотите использовать флэш-устройства QSPI для конфигурации FPGA и для хранения пользовательских данных, устройство QSPI должно быть подключено к выделенному контакту интерфейса активной последовательной памяти (ASMI). В активной последовательной конфигурации вывод MSEL установлен в положение s.ampзагорается при включении ПЛИС. Блок управления получает флэш-данные QSPI от конфигурационных устройств и конфигурирует ПЛИС.
Устройства на базе SDM (Intel Stratix 10 и устройства Intel Agilex)
Существует три способа доступа к флэш-памяти QSPI в устройствах на основе SDM при переходе с устройств на основе блоков управления при доступе к флэш-памяти и удаленном обновлении системы. Корпорация Intel рекомендует использовать IP-адрес клиента почтовых ящиков Intel FPGA как для доступа к флэш-памяти, так и для удаленного обновления системы, как показано на следующем рисунке. Когда конфигурационная флэш-память подключена к контактам ввода-вывода SDM, Intel также рекомендует использовать IP-адрес Intel FPGA для клиента почтового ящика.
Рис. 2. Доступ к флэш-памяти QSPI и обновление флэш-памяти с помощью IP-адреса Intel FPGA клиента почтового ящика (рекомендуется)
Вы можете использовать IP-адрес клиента почтового ящика Intel FPGA для доступа к флэш-памяти QSPI, которая подключена к вводу-выводу SDM, и выполнять удаленное обновление системы на устройствах Intel Stratix 10 и Intel Agilex. Команды и/или образы конфигурации отправляются на хост-контроллер. Затем хост-контроллер преобразует команду в формат отображения памяти Avalon® и отправляет ее на IP-адрес Intel FPGA клиента почтового ящика. Клиент почтового ящика Intel FPGA IP управляет командами/данными и получает ответы от SDM. SDM записывает образы конфигурации на флэш-устройство QSPI. IP-адрес Intel FPGA клиента почтового ящика также является ведомым компонентом Avalon с отображением памяти. Хост-контроллер может быть мастером Avalon, например, JTAG master, процессор Nios® II, PCIe, пользовательская логика или Ethernet IP. Вы можете использовать IP-адрес Intel FPGA клиента почтового ящика, чтобы дать команду SDM выполнить реконфигурацию с новым/обновленным образом на флэш-устройствах QSPI. Корпорация Intel рекомендует использовать IP-адрес Intel FPGA для клиента почтового ящика в новых проектах, поскольку этот IP-адрес может получить доступ к флэш-памяти QSPI и выполнять операции RSU. Этот IP-адрес также поддерживается как в устройствах Intel Stratix 10, так и в устройствах Intel Agilex, что упрощает переход от Intel Stratix 10 к устройствам Intel Agilex.
Рис. 3. Доступ к флэш-памяти QSPI и обновление флэш-памяти с помощью последовательного флэш-памяти клиента Intel FPGA IP и почтового клиента Intel FPGA IP
Вы можете использовать IP-адрес Intel FPGA Serial Flash Mailbox Client только для доступа к флэш-памяти QSPI, подключенной к вводу-выводу SDM в устройствах Intel Stratix 10. Команды и/или образы конфигурации отправляются на хост-контроллер. Затем хост-контроллер преобразует команду в формат с отображением памяти Avalon и отправляет ее на IP-адрес клиента Serial Flash Mailbox Intel FPGA. После этого клиент Intel FPGA Serial Flash Mailbox IP отправляет команды/данные и получает ответы от SDM. SDM записывает образы конфигурации на флэш-устройство QSPI. Клиент Serial Flash Mailbox Intel FPGA IP — это ведомый компонент Avalon с отображением памяти. Следовательно, хост-контроллер может быть мастером Avalon, таким как JTAG master, процессор Nios II, PCI Express (PCIe), пользовательская логика или Ethernet IP. IP-адрес Intel FPGA клиента почтового ящика требуется для выполнения удаленной операции обновления системы. Таким образом, Serial Flash Mailbox Client Intel FPGA IP не рекомендуется использовать в новых проектах, поскольку он поддерживает только устройства Intel Stratix 10 и может использоваться только для доступа к флэш-устройствам QSPI.
Рис. 4. Доступ к флэш-памяти QSPI и обновление флэш-памяти с помощью IP-адреса Intel FPGA клиента почтового ящика с потоковым интерфейсом Avalon
Клиент почтового ящика с потоковым интерфейсом Avalon Intel FPGA IP обеспечивает канал связи между пользовательской логикой и безопасным диспетчером устройств (SDM) в Intel Agilex. Вы можете использовать этот IP-адрес для отправки пакетов команд и получения пакетов ответов от периферийных модулей SDM, включая QSPI. SDM записывает новые образы на флэш-устройство QSPI, а затем переконфигурирует устройство Intel Agilex из нового или обновленного образа. Клиент почтового ящика с потоковым интерфейсом Avalon IP-адрес Intel FPGA использует потоковый интерфейс Avalon. Вы должны использовать хост-контроллер с потоковым интерфейсом Avalon для управления IP. Клиент почтового ящика с потоковым интерфейсом Avalon Intel FPGA IP обеспечивает более быструю потоковую передачу данных, чем клиент почтового ящика Intel FPGA IP. Однако этот IP-адрес не поддерживает устройства Intel Stratix 10, что означает, что вы не можете напрямую перенести свой проект с Intel Stratix 10 на устройства Intel Agilex.
Сопутствующая информация
- Руководство пользователя Intel FPGA IP для клиента почтовых ящиков
- Клиент последовательного флэш-почтового ящика Руководство пользователя Intel FPGA IP
- Клиент почтового ящика с потоковым интерфейсом Avalon Руководство пользователя Intel FPGA IP
Сравнение последовательного флэш-почтового ящика, клиента почтового ящика и клиента почтового ящика с потоковым интерфейсом Avalon IP-адреса Intel FPGA
В следующей таблице приведены результаты сравнения каждого из IP-адресов.
| Клиент почтового ящика с потоковым интерфейсом Avalon Intel FPGA IP | Клиент последовательного флэш-почтового ящика Intel FPGA IP | Клиент почтового ящика Intel FPGA IP | |
| Поддерживаемые устройства | Интел Агилекс | Только Intel Stratix 10 | Intel Agilex и Intel Stratix 10 |
| Интерфейсы | Потоковый интерфейс Avalon | Интерфейс Avalon с отображением памяти | Интерфейс Avalon с отображением памяти |
| Рекомендации | Хост-контроллер, который использует потоковый интерфейс Avalon для потоковой передачи данных. | Хост-контроллер, который использует интерфейс Avalon с отображением памяти для выполнения операций чтения и записи. | • Хост-контроллер, который использует интерфейс Avalon с отображением памяти для выполнения операций чтения и записи.
• Рекомендуется использовать этот IP-адрес в устройствах Intel Stratix 10. • Простой переход с Intel Stratix 10 на устройства Intel Agilex. |
| Скорость передачи данных | Более быстрая потоковая передача данных, чем у Serial Flash Mailbox Client Intel FPGA IP и Mailbox Client Intel FPGA IP. | Более медленная потоковая передача данных, чем у клиента почтовых ящиков с потоковым интерфейсом Avalon Intel FPGA IP. | Более медленная потоковая передача данных, чем у клиента почтовых ящиков с потоковым интерфейсом Avalon Intel FPGA IP. |
Использование GPIO в качестве интерфейса для доступа к флэш-устройствам
Рис. 5. Доступ к флэш-памяти QSPI
Вы можете напрямую переносить дизайн в устройствах на основе блоков управления на устройства на основе SDM, если в проекте используется универсальный последовательный интерфейс флэш-памяти Intel FPGA IP с экспортированным выводом флэш-памяти в GPIO. В некоторых редких случаях флэш-устройство QSPI подключается к выводу GPIO в FPGA. Флэш-устройство QSPI будет использоваться в качестве хранилища памяти общего назначения только тогда, когда оно подключено к GPIO. Доступ к флэш-устройству можно получить через IP-адрес Intel FPGA Generic Serial Flash Interface (рекомендуется) или IP-адрес Intel FPGA Generic QUAD SPI Controller II, выбрав параметр для экспорта вывода SPI в GPIO.
В устройствах Intel Stratix 10 и Intel Agilex вы можете подключить флэш-устройства к контакту GPIO в FPGA, чтобы использовать их в качестве хранилища памяти общего назначения. Тем не менее, обратите внимание, что настройка параметра, позволяющая включить контактный интерфейс SPI, должна быть включена в универсальном последовательном флэш-интерфейсе Intel FPGA IP, когда вы используете устройства Intel Stratix 10 и Intel Agilex, чтобы предотвратить ошибку во время компиляции. Это связано с тем, что в устройствах Intel Stratix 10 и Intel Agilex нет выделенного интерфейса Active Serial. Для настройки этих устройств необходимо подключить флэш-устройства к вводу-выводу SDM, как описано в разделе «Устройства на базе SDM (Intel Stratix 10 и Intel Agilex Devices)».
Сопутствующая информация
Устройства на базе SDM (Intel Stratix 10 и устройства Intel Agilex)
Поддерживаемые устройства QSPI в зависимости от типа контроллера
В следующей таблице приведены поддерживаемые флэш-устройства на основе универсального последовательного интерфейса флэш-памяти Intel FPGA IP и универсального QUAD SPI Controller II Intel FPGA IP.
| Устройство | IP | QSPI-устройства |
| Cyclone® V, Intel Arria 10, Intel Stratix 10 (1), Интел Аджилекс(1) | Универсальный последовательный интерфейс флэш-памяти Intel FPGA IP | Все QSPI-устройства |
| Циклон V, Intel Arria 10, Intel Stratix | Универсальный контроллер QUAD SPI II Intel | • EPCQ16 (совместимый с Micron*) |
| 10(1), Интел Аджилекс(1) | ПЛИС IP | • EPCQ32 (совместимый с Micron*) |
| • EPCQ64 (совместимый с Micron*) | ||
| • EPCQ128 (совместимый с Micron*) | ||
| • EPCQ256 (совместимый с Micron*) | ||
| • EPCQ512 (совместимый с Micron*) | ||
| • EPCQL512 (совместимый с Micron*) | ||
| • EPCQL1024 (совместимый с Micron*) | ||
| • N25Q016A13ESF40 | ||
| • N25Q032A13ESF40 | ||
| • N25Q064A13ESF40 | ||
| • N25Q128A13ESF40 | ||
| • N25Q256A13ESF40 | ||
| • N25Q256A11E1240 (низкий объемtage) | ||
| • MT25QL512ABA | ||
| • N2Q512A11G1240 (низкий объемtage) | ||
| • N25Q00AA11G1240 (маломощныйtage) | ||
| • N25Q512A83GSF40F | ||
| • МТ25QL256 | ||
| • МТ25QL512 | ||
| • МТ25QU256 | ||
| • МТ25QU512 | ||
| • MT25QU01G |
Для получения дополнительной информации о флэш-устройствах, поддерживаемых IP-адресами Serial Flash Mailbox и Mailbox Client Intel FPGA, см. раздел Поддерживаемые устройства конфигурации Intel на странице Конфигурация устройства — Центр поддержки.
Сопутствующая информация
Конфигурационные устройства, поддерживаемые Intel, Конфигурация устройств — Центр поддержки
История изменений документа для AN 932: Руководство по миграции Flash Access с устройств на основе блоков управления на устройства на основе SDM
| Версия документа | Изменения |
| 2020.12.21 | Первоначальный выпуск. |
AN 932: Руководство по миграции Flash Access с устройств на основе блоков управления на устройства на основе SDM
Документы/Ресурсы
 |
Руководство Intel AN 932 по переходу на флэш-доступ с устройств на основе блоков управления на устройства на основе SDM [pdf] Руководство пользователя AN 932 Руководство по миграции флэш-доступа с устройств на основе блоков управления на устройства на основе SDM, AN 932, Руководство по миграции флэш-доступа с устройств на основе блоков управления на устройства на основе SDM, Руководство по миграции флэш-доступа |
