多機能 Stratix® GX トランシーバ・ブロックは、市場で普及し始めたクロック・データ・リカバリ（CDR）機能付き高速差動 I/O を必要とする多くのプロトコルをサポートしています。例としては、SerialLite、XAUI (10-Gbps Attachment Unit Interface)、SONET/SDH スクランブル・バックプレーン、およびカスタム実装による 10 ギガビット・イーサネットがあります。幅広いプロトコルをサポートするということは、図 1 に示すように Stratix GX デバイスを多様なアプリケーションで使用できることを意味します。
図 1. CDR プロトコル:アプリケーションおよびインタコネクトのタイプ
表 1 に Stratix GX デバイスでの実装に適した各種プロトコルの詳細を掲載します。
| 表 1. Stratix GX に実装された標準プロトコル | |||||||||
| 特長 | SerialLite | 10 ギガビット・イーサネット XAUI | シリアル RapidIO |
ギガビット イーサネット |
InfiniBand | Fibre チャネル |
PCI Express | SMPTE 292M | SONET/SDH OC-48c |
| 最大帯域幅 (Gbps) | 51 | 12.5 | 12.5 | 1.25 | 30 | 10 | 80 | 1.485 | 2.488 |
| データ（バス幅） | 1-256 | 4 | 1,4 | 1 | 1,4,12 | 1 | 1, 2, 4, 8, 12, 16 | 1 | 1 |
| 最大データ・レート (Gbps) | 3.1875 | 3.125 | 3.125 | 1.25 | 2.5 | 3.1875 | 2.5 | 1.485 | 2.488 |
SerialLite
SerialLite プロトコルは、他のシリアル・プロトコルよりも実装面積、待ち時間、およびオーバヘッドを低減することを目的とした、軽量のポイント・ツー・ポイント・プロトコルとして設計されています。Stratix GX デバイスでSerialLiteを使用することによって、それぞれのアプリケーションで設計者にシリアルI/O標準規格を実装するための低リスクパスを提供します。
10 ギガビット・イーサネット XAUI
XAUI は XGMII (10-gigabit Media Independent Interface) のための拡張インタフェースとして設計されています。XAUI は、10 ギガビット・イーサネット・ライン・カード、LAN-to-WAN ブリッジ（イーサネット-SONET/SDH コンバータ）などのさまざまなアプリケーションで、またバックプレーンおよびチップ間インタコネクトととして使用できます。XAUI 仕様は、各方向とも 3.125 Gbps で動作する 4 本の全二重シリアル・リンクを使用します。全体として、1 方向に合計 12.5 Gbps を転送可能です。 8B/10B エンコーディング／デコーディング・オーバヘッドは、10 Gbps のスループットをサポートします。プロトコルはこれらの転送レートで SONET/SDH OC-192 トラヒックにも対応できます。
図 2a に示すとおり、Stratix GX デバイスは XAUI を簡単に実装できるように設計されています。MAC、スイッチング機能、プロトコル・ブリッジなど、XAUI の上位層はデバイスのプログラマブル・ロジック・セクションに実装できます。さらに、ギガビット・トランシーバ・ブロックは XAUI の物理層を実装するのに必要なコンポーネントも内蔵しています（図 2b 参照）。XAUI の物理層は、XGXS とも呼ばれ XAUI のサブレイヤ PCS、PMA、および PMD が含まれています。トランシーバ・ブロックの詳細については、Stratix GX トランシーバのページをご覧ください。
図 2a. Stratix GX デバイスでの XAUI の実装
図 2b. Stratix GX デバイスでの XAUI の実装
10 ギガビット・イーサネット・テクノロジ・センタページでは、10 ギガビット・イーサネット XAUIのIPコアを含む詳細を提供しています。
シリアル RapidIO
RapidIO™ テクノロジは、複数のプロセッサを 1 つのコンピュータ・システムに結合するための骨組みとなるものであり、単純なメッセージの受け渡しだけでなく、キャッシュ・コヒーレンシのサポートも提供します。Stratix GX デバイスはこの規格に準拠しています。RapidIO 事業者団体からの新しいシリアル・リンク仕様は、上位リンク層からのパラレル RapidIO プロトコルを使用しますが、物理層でのシリアル・レートは 1.25、2.5、および 3.125 Gbps です。シリアル RapidIO プロトコルは、バックプレーンおよびチップ間アプリケーションに使用できます。RapidIOのIPコアを含む詳細は、RapidIO テクノロジ・センタページをご覧ください。
ギガビット・イーサネット
Stratix GX デバイスは、1 個のデバイスにギガビット・イーサネット PHY および MAC を実装するのに使用できます。ギガビット・イーサネット・テクノロジ・センタページでは、ギガビット・イーサネット IPコアを含む詳細を提供しています。
Fibre Channel
Fibre Channel は、インターネット・プロトコルや SCSI などの複数の一般的なトランスポート・プロトコルをマップするデータ転送インタフェース・テクノロジで、単独の接続技術で高速 I/O とネットワーキング機能を合体させることが可能です。Fibre Channel は最大 2.125 Gbps で動作します。Stratix GX ギガビット・トランシーバ・ブロックと高性能ロジック・アレイの組み合わせは、強力な Fibre Channel ソリューションを形成します。Fibre Channel テクノロジ・センタページでは、Fibre Channel IPコアを含む詳細を提供しています。
PCI Express
PCI Express (旧 3GIO) は、現在の PCI ソフトウェア環境との互換性を維持しながら、差動 CDR 信号を使用して、高速データの送信を可能にします。 チップ間およびアドイン・カード・アプリケーションでアダプタ・カードに接続を提供するために、またグラフィック帯域幅を拡大するためのグラフィック I/O 接続点として、さらに 1394b、USB 2.0、InfiniBand アーキテクチャ、イーサネットなどの他のインタコネクトへの接続点として使用できます。このプロトコルの最新機能には、斬新なパワー・マネージメント、QoS (Quality of Service)、ホット・アタッチ／デタッチ、RAS などがあります。 PCI Express テクノロジ・センタページでは、PCI Express IPコアを含む詳細を提供しています。
SMPTE 292M
SMPTE (Society of Motion Picture and Television Engineers) 仕様 292M は、高精細レートで各種装置セットのネットワークをサポートする必要がある HDTV スタジオで使用されます。ビデオおよび埋め込みオーディオは、シリアル・デジタル・ビデオ・インタフェース（SDI）送信規格に準拠し、同軸ケーブルを通して装置間で伝送されます。SDI 用高精細規格には、SMPTE 仕様 292M で定義されるとおり、最大 1.485 Gbps のシリアル・データ・レートを必要とします。
SONET/SDH またはカスタム・バックプレーン
トランシーバ内の各種ブロックを有効または無効にすることによって、Stratix GX デバイスにカスタム・バックプレーン・インタフェースを実装することができます。8B/10B エンコーディング／デコーディングを含めるか、またはオフにすることができます。例えば、SONET/SDH バックプレーンは 8B/10B エンコーディングは使用せず、代わりにロジック・アレイのスクランブラを使用します。さらに、エンベデッド・パターン検出器をスクランブルしたデータや他のエンコーディング／デコーディング方式に使用することができます。
