Kintex + UltraScale связь по рокетам Опции

[Dmitrij68]

Добрый вечер.

Есть странная проблема. Связал по восьми рокетам Кинтех 325 и UltraScale 035. Со стороны UltraScale дпнные идут на скорости 10G без проблем (по показаниям Ibert ошибка 10е-13), а в обратную сторону линк есть, но много ошибок (вероятность ошибок 10е-7). Если переключить фильтр EQ из DFE в LME (вроде так линейный фильтр), то количество ошибок заметно уменьшается (10е-9) и BERR = 100. Аврора линкуется на 4GB без SOFT_error с пустым проектом. Как только добавляется SODIMM и PCIe gen3 , то и на 3Gbit появляется SOFT_error (в среднем раз в 3-5 сек).

До этого связывал Кинтех с Кинтексом и Артиксом. Проблем не было. Питание 1В рокетов отдельно от ядра (отдельный источник питания). Титание QPLL каждой миросхемы от отдельного линейного стабилизатора (до 300 ма) из 2.5В. Генератор общей с диф. выходом (вроде 2121) и поступает на тактовый разветвитель (предназначен на 100 Ом и до 800МГц, 4 выхода). Правда два выхода терминированы IBUGDS_GTEx, а два остальный без терминации, но они не используются. Тактовые разделены кондерами по 0.1uF. Пульсации по питанию не превышают 50мВ п-п (в ките VC707 не лучше).

Это моя третья разработка с рокетами. До этого проблем не возникало. Расстояние между микросхемами не более 5-7см.
Борюсь уже 5 дней. Идеи заканчиваются. ;(((((( Монтаж проверяли на рентгене. Вроде чисто.
Буду благодарен за ЛЮБЫЕ идеи, так как своих почти не осталось.

Заранее благодарен.

[VladimirB]

Добрый вечер.
Есть странная проблема...
Буду благодарен за ЛЮБЫЕ идеи, так как своих почти не осталось.

Если от загрузки кристалла зависит - то возможно с питанием чего-нить надо подшаманить.
Попробуйте питание GTX Кинтекса чуть побольше сделать: в даташите 1.05В рекомендуют для QPLL >10ГГц
Ещё можно кондёров добавить для уменьшения пульсаций - 50мВ как-то многовато.

Что за разветвитель тактовой используется? У них большой джиттер бывает.

[Dmitrij68]

Ещё можно кондёров добавить для уменьшения пульсаций - 50мВ как-то многовато.

Что за разветвитель тактовой используется? У них большой джиттер бывает.

В рекомендациях написано 10мв, но у них в ките также 50мв(p-p).
Разветвитель тактовой CDCLVD1208.

2:8 Differential Buffer
Low Additive Jitter: <300 fs RMS in 10 kHz to 20 MHz
Low Output Skew of 45 ps (Max)
Universal Inputs Accept LVDS, LVPECL, LVCMOS
Selectable Clock Inputs through Control Pin
8 LVDS Outputs, ANSI EIA/TIA-644A Standard Compatible
Clock Frequency up to 800 MHz
2.375–2.625V Device Power Supply

По глазковой диаграмме видно (насколько я понимаю), что с тактовой норма. Да и в другом направлении вроде норма. На диаграмме видно, что размыто пвертикале. Что-то с порогами.

[Flood]

Похоже на проблемы с питанием или трассировкой. Обычно ухудшение работы при появлении агрессивных источников помех типа DDR-памяти говорит о плохой трассировке или проблемах в развязке питаний. Тем не менее, возможно, что система работает на грани ошибок по каким-то другим причинам, и нормальное увеличение помех сдвигает ситуацию в сторону полной неработоспособности.

Всякие важные мелочи типа резистора RCAL (его наличия и номинала) проверяли? Все питания MGT проверены?

Попробуйте в IBERT собрать глаз на приеме на обоих концах (K7 и KU). И, если есть соответствующий осциллограф, сравнить реальный глаз с мнением IBERT-а.
Также можно поиграть параметрами в IBERT, например, снизить или увеличить размах сигнала или величину предыскажений и посмотреть, как это отражается на ошибках и на глазковой диаграмме.

Да, и еще - проходные конденсаторы на линиях данных есть?

[Dmitrij68]

Похоже на проблемы с питанием или трассировкой. Обычно ухудшение работы при появлении агрессивных источников помех типа DDR-памяти говорит о плохой трассировке или проблемах в развязке питаний. Тем не менее, возможно, что система работает на грани ошибок по каким-то другим причинам, и нормальное увеличение помех сдвигает ситуацию в сторону полной неработоспособности.

Всякие важные мелочи типа резистора RCAL (его наличия и номинала) проверяли? Все питания MGT проверены?

Попробуйте в IBERT собрать глаз на приеме на обоих концах (K7 и KU). И, если есть соответствующий осциллограф, сравнить реальный глаз с мнением IBERT-а.
Также можно поиграть параметрами в IBERT, например, снизить или увеличить размах сигнала или величину предыскажений и посмотреть, как это отражается на ошибках и на глазковой диаграмме.

Да, и еще - проходные конденсаторы на линиях данных есть?

Резистор RCAL 100 +- 1%. Питание проверял. Все.
Ibert смотрел на K7 и KU. Глазковые диаграммы разные. на кинтексе вроде ничего, а на KU размыты по вертикали. Завтра буду на работе принесу картинки. Размахом и величиной предискажения тестировал. В рабочем направлении практически не ухудшатся (амплитуду уменьшал почти в 3 раза), а в другом - нечего не помогло (прием на KU). Выбирал транзит по аналогу на своей стороне, все нормально.

Конденсаторы на рокетах 0.1 uF на TX (как в даташите). Правда на тактовой тоже 0.1, а рекомендуют 0.01. Но это врядли.
Переключение фильтра DFE -> LME(вроде так) уменьшает ошибку с Е-8 до Е-11.

И самое не понятное: IBERT линкуется на 10Гиг, а Аврора на 4G (при полном утсутствии ошибок за 7 минут). Возможно IBERT производит дополнетельные настройки рокетов......

По поводу разводки. Вроде ничего смертельного не вижу. Как бы не первый мой проект с рокетами и раньше на 8Гиг линковалось всегда. Есть подозрение что прозевал что-то новое у KU( не такое как у K7. Типа VRN был 100 для 50 Ом, а у KU 240 для 40 Ом).

Осциллограф есть нормальный, но нет дифф щюпа )))))))))) (точнее есть до 1Gb, но этого мало)

Возможно проблемы с питанием..... Пока склоняюсь к этому. Но заливка земли сплошная, 2 слоя. Питание тоже 2 или 3 слоя. Плата 12 слоев.
Непонятно зачем на ките вокруг банков с рокетами дополнетельно прошита землеными переходными отверстиями? Борьба с шумом или усиление земли?

Сообщение отредактировал Dmitrij68 - Feb 28 2016, 17:27

[Flood]

Переключение фильтра DFE -> LME(вроде так) уменьшает ошибку с Е-8 до Е-11.

Если линия рабочая, на тестах разумной продолжительности абсолютное число ошибок всегда должно быть равно нулю. Показатель BER сильно зависит от времени и ориентироваться на него можно только при проведении серьезных длительных тестов.
Я бы попробовал замкнуть KU на себя, таким образом исключив K7 из рассмотрения. Разрывы можно сделать в местах установки проходных емкостей. Можно попробовать два типа замыкания - сначала определенный MGT сам на себя, затем на соседний MGT. Если в обоих случаях ошибок не будет, повторить тест с замыканием на K7. Для проверки использовать IBERT.
При этом возможна ситуация, что оба чипа будут нормально работать сами с собой, но при интерлинке проблемы останутся. В более простом случае удастся изолировать проблему в пределах одного из чипов.

[VladimirB]

...
Возможно проблемы с питанием..... Пока склоняюсь к этому. Но заливка земли сплошная, 2 слоя. Питание тоже 2 или 3 слоя. Плата 12 слоев.
Непонятно зачем на ките вокруг банков с рокетами дополнетельно прошита землеными переходными отверстиями? Борьба с шумом или усиление земли?

Я всегда землю прошиваю в неколько рядов в шахматном порядке вокруг ВЧ дорожек и ВЧ узлов с частотатми более 1-2 ГГц: экранировка + возвратным токам есть куда течь ежели они заплутают по ошибке

[Flood]

Судя по тому что тема притихла, автору удалось решить проблему?

[Dmitrij68]

Судя по тому что тема притихла, автору удалось решить проблему?

Нет. Проблема осталась.
Замыкал на месте проходных кондеров. KU без ошибок. K7 очень редко (10G).
Не понятно одно: IBERT в направлении KU->K7 на 10G за 30мин без ошибок (BER = 0). Как только беру aurora64b66 ссо средствами диагностики (ничего не добавляю) появляются ошибки даже на 5G. На 4G исчезают. Добавляю в проект, ошибки выскакивают и на 3G. Питание вроде не просажено. Смотрел на кондерах по питанию под ПЛИС.

Долго не отвечал, так как на работе до 21-00 сидел, а дома маленькие дети.......

[TRILLER]

Не понятно одно: IBERT в направлении KU->K7 на 10G за 30мин без ошибок (BER = 0). Как только беру aurora64b66 ссо средствами диагностики (ничего не добавляю) появляются ошибки даже на 5G. На 4G исчезают. Добавляю в проект, ошибки выскакивают и на 3G.

У нас было для 6-й серии, что ИБЕРТ работает как часы, а аврора не запускалась, как мы не бились. Пришлось делать свою.
Проверьте скважность опорного синхроимпульса на входе в кристалл - рокеты очень требовательны к скважности.
И да, порядок ошибки что -11, что -13 всё одно плохо. Есть систематическая проблема однозначно.

[Dmitrij68]

У нас было для 6-й серии, что ИБЕРТ работает как часы, а аврора не запускалась, как мы не бились. Пришлось делать свою.
Проверьте скважность опорного синхроимпульса на входе в кристалл - рокеты очень требовательны к скважности.
И да, порядок ошибки что -11, что -13 всё одно плохо. Есть систематическая проблема однозначно.

Начал гонять по скоростям. На 2Гиг за 2часа на авроре без ошибок. На 3Гиг появляются, но редко. На 6Гиг все совсем плохо. Ibert за 3часа на 10Гиг без ошибок. Совсем. (000000).

Сообщение отредактировал Dmitrij68 - Mar 9 2016, 20:25

[alexadmin]

Долго мучал сейчас похожую ситуацию, где KU - приемник. В итоге пришлось выключить DFE (включив LPM, соответственно), а со стороны передатчика регулировать мощность и предыскажение сигнала (подбирать, по сути). Внутренне результатом не удовлетворен, но по-крайней мере заработало...
С DFE непонятно. По глазковым диаграммам видно, что включенное DFE заметно сужает "раскрытие" глаза.
Как я понимаю, разница между авророй и ibert может быть в длине непрерывных последовательностей 0 и 1 - для prbs31 это вроде как 30, а вот для кодирования 64/66 наверное больше?

[Dmitrij68]

Долго мучал сейчас похожую ситуацию, где KU - приемник. В итоге пришлось выключить DFE (включив LPM, соответственно), а со стороны передатчика регулировать мощность и предыскажение сигнала (подбирать, по сути). Внутренне результатом не удовлетворен, но по-крайней мере заработало...
С DFE непонятно. По глазковым диаграммам видно, что включенное DFE заметно сужает "раскрытие" глаза.
Как я понимаю, разница между авророй и ibert может быть в длине непрерывных последовательностей 0 и 1 - для prbs31 это вроде как 30, а вот для кодирования 64/66 наверное больше?

Похоже, то что у меня. При K7 передатчик, а КU приемник. При DFE все плохо, при LPM сносно. Я менял предискажения в Iberte. Сильно не помогло, но вероятности е-12 добился. (В обратную сторону -14 за 1час).
Регулировал как пред так и пост искажения? На какой скорости работало? Перестраивал динамически или переразводил? По глазковым диаграммам у меня размыты границы по вертикали и рванные. На другой стороне, как у "учебнике" (идеальные). Заметна разница и от частоты. Просто не ожидал такой ситуации. Связывал и Кинтех и Артих и Виртех. На разводку не похоже, так как в одну сторону. Получается дело в кристале? Или совместимости GTX и GTH.
И еще. С Soft error не сталкивались? При загруженнон ПЛИС бывает выскакивает, на пустой начинает на 4G, ниже все норма. Питание перепроварял, даже приподнял до max. Пульсации (померил щупом с пружинкой = 10.. 15 мВ).
Грешил в начале на тактовую, но когда IBERT не выдал ни одной ошибки, то отсек.

По поводу регулирования. Климатику не прогоняли? Как ведет себя при разных температурах окр. среды?

Но появилась опять надежда. Проверю в понедельник.

Сообщение отредактировал Dmitrij68 - Mar 12 2016, 16:12

[alexadmin]

Похоже, то что у меня. При K7 передатчик, а КU приемник. При DFE все плохо, при LPM сносно. Я менял предискажения в Iberte. Сильно не помогло,

У меня с передающей стороны АЦП (и вообще JESD204b с 8/10 кодированием), скорость 7.5Gb. Там есть только один параметр предыскажения. Пробовали только в нормальных условиях, не морозили и слишком сильно тоже не грели.