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FT-2000+数据手册V2.0-20200302.pdf

发布时间：2022-06-10 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：2.99M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    1芯片介绍
    2技术指标
    1.用户拿到的芯片所能达到的具体速率需要与技术支持确认。
    功能描述
    3芯片结构描述
    4接口描述
    4.1中断分配说明
    4.1.1PPI中断
    4.1.2SPI中断
    4.2DDR接口
    4.3PCIE接口
    4.3.1翻转说明
    4.3.2寄存器说明
    4.3.2.1寄存器列表
    4.3.2.1.1HPB寄存器
    4.3.2.1.2INTX中断状态寄存器(0x000)
    4.3.2.1.3INTX中断使能寄存器(0x004)
    4.3.2.1.4杂散中断状态寄存器 (0x008)
    4.3.2.1.5杂散中断使能寄存器 (0x00c)
    4.3.2.1.6消息中断使能寄存器(0x010)
    4.3.2.1.7消息队列状态寄存器(0x014)
    4.3.2.1.8C0消息头队列寄存器
    4.3.2.1.9C1消息头队列寄存器
    4.3.2.1.10C2消息头队列寄存器
    4.3.2.1.11C0消息数据队列寄存器
    4.3.2.1.12C1消息数据队列寄存器
    4.3.2.1.13C2消息数据队列寄存器
    4.3.2.1.14控制器错误状态寄存器(0x0C0)
    4.3.2.1.15控制器错误记录使能寄存器(0x0C4)
    4.3.2.1.16控制器错误中断使能寄存器(0x0C8)
    4.3.2.1.17控制器错误写1置寄存器(0x0CC)
    4.3.2.1.18控制器错误写1清寄存器(0x0D0)
    4.3.2.1.19控制器MSI使能寄存器(0x200)
    4.3.2.1.20控制器MSI64高位地址寄存器(0x208)
    4.3.2.1.21控制器MSI64低位地址寄存器(0x20C)
    4.3.2.1.22BIOS SRAM校验使能寄存器(0x600)
    4.3.2.1.23MMU CACHE DOMAIN设置寄存器0(0x620)
    4.3.2.1.24MMU CACHE DOMAIN设置寄存器1(0x624)
    4.3.2.1.25MMU REGION BAR设置寄存器0(0x628)
    4.3.2.1.26MMU REGION BAR设置寄存器1(0x62c)
    4.3.2.1.27MMU SNOOP设置寄存器0(0x630)
    4.3.2.1.28MMU SNOOP设置寄存器1(0x634)
    4.3.2.1.29VGA使能寄存器 (0x700)
    4.3.2.1.30PIO超时使能寄存器 (0x708)
    4.3.2.1.31PIO写超时地址寄存器0 (0x710)
    4.3.2.1.32PIO写超时地址寄存器1 (0x714)
    4.3.2.1.33PIO读超时地址寄存器0 (0x718)
    4.3.2.1.34PIO读超时地址寄存器1 (0x71c)
    4.3.2.1.35PEU分拆模式寄存器（0x800）
    4.3.2.1.36PEU设备类型寄存器（0x804）
    4.3.2.1.37PEU链路训练使能寄存器（0x80C）
    4.3.2.1.38PEU GEN3预设值寄存器0(0x814)
    4.3.2.1.39PEU GEN3预设值寄存器1(0x818)
    4.3.2.1.40PEU C0杂项设置寄存器（0x81C）
    4.3.2.1.41PEU C1杂项设置寄存器（0x820）
    4.3.2.1.42PEU C2杂项设置寄存器（0x824）
    4.3.2.1.43PEU观察时钟选择寄存器(0x82C)
    4.3.2.1.44PEU控制器热复位寄存器(0x830)
    4.3.2.1.45PEU控制器sticky复位寄存器(0x834)
    4.3.2.1.46PEU控制器链路数目设置寄存器(0x838)
    4.3.2.1.47PEU链路状态寄存器(0x83c)
    4.3.2.1.48PHY PIPE复位撤销寄存器(0xa00)
    4.3.2.1.49控制器复位撤销寄存器(0xa04)
    4.3.2.1.50控制器和PIPE时钟状态寄存器(0xa08)
    4.3.2.1.51控制器错误注入寄存器(0xa0c)
    4.3.2.1.52FLR状态寄存器(0xa10)
    4.3.2.1.53FLR完成置位寄存器(0xa14)
    4.3.2.1.54总线模式寄存器(0xa20)
    4.3.2.1.55控制器C0起始总线号(0xa24)
    4.3.2.1.56控制器C1起始总线号(0xa28)
    4.3.2.1.57控制器C2起始总线号(0xa2c)
    4.3.2.1.58EP模式C0_PREF_BASE_LIMIT寄存器 (0xa30)
    4.3.2.1.59EP模式C0_PREF_BASE_LIMIT_UP32寄存器 (0xa34)
    4.3.2.1.60EP模式C0_MEM_BASE_LIMIT寄存器 (0xa38)
    4.3.2.1.61EP模式C1_PREF_BASE_LIMIT寄存器 (0xa40)
    4.3.2.1.62EP模式C1_PREF_BASE_LIMIT_UP32寄存器 (0xa44)
    4.3.2.1.63EP模式C1_MEM_BASE_LIMIT寄存器 (0xa48)
    4.3.2.1.64EP模式C2_PREF_BASE_LIMIT寄存器 (0xa50)
    4.3.2.1.65EP模式C2_PREF_BASE_LIMIT_UP32寄存器 (0xa54)
    4.3.2.1.66EP模式C2_MEM_BASE_LIMIT寄存器 (0xa58)
    4.3.2.1.67读响应模式寄存器 (0xb00)
    4.3.2.1.68控制器寄存器
    4.4LPC接口
    4.4.1寄存器说明
    4.4.1.1基地址
    4.4.1.2寄存器列表
    4.4.1.2.1int_apb_spce_conf寄存器（0x7FF_FFFC）
    4.4.1.2.2reg_long_timeout寄存器（0x7FF_FFF8）
    4.4.1.2.3int_state寄存器（0x7FF_FFF4）
    4.4.1.2.4clr_int寄存器（0x7FF_FFF0）
    4.4.1.2.5nu_serirq_config寄存器（0x7FF_FFE8）
    4.4.1.2.6err_stt寄存器（0x7FF_FFE4）
    4.4.1.2.7Firmwr_id_conf_strtb寄存器（0x7FF_FFE0）
    4.4.1.2.8Dma_chnnlnu_conf寄存器（0x7FF_FFDC）
    4.4.1.2.9int_mask寄存器（0x7FF_FFD8）
    4.4.1.2.10start_cycle寄存器（0x7FF_FFD4）
    4.4.1.2.11mem_highbit_addr寄存器（0x7FF_FFD0）
    4.5SPI接口
    4.5.1寄存器说明
    4.5.1.1基地址
    4.5.1.2寄存器列表
    4.5.1.2.1SPI配置寄存器（0x1fff_ff00）
    4.5.1.2.2错误使能寄存器（0x1fff_ff04）
    4.5.1.2.3错误记录寄存器（0x1fff_ff08）
    4.5.1.2.4WP寄存器（0x1fff_ff0c）
    4.5.1.2.5CS延迟寄存器（0x1fff_ff10）
    4.5.1.2.6Flash容量设置寄存器（0x1fff_ff14）
    4.5.1.2.7写缓冲flush寄存器（0x1fff_ff18）
    4.5.1.2.8安全访问控制寄存器（0x1fff_ff1c）
    4.5.1.2.9命令端口寄存器（0x1fff_ff20）
    4.5.1.2.10地址端口寄存器（0x1fff_ff24）
    4.5.1.2.11高位数据寄存器（0x1fff_ff28）
    4.5.1.2.12低位数据寄存器（0x1fff_ff2c）
    4.5.1.2.13CS0起始地址配置寄存器（0x1fff_ff30）
    4.5.1.2.14CS1起始地址配置寄存器（0x1fff_ff34）
    4.5.1.2.15CS2起始地址配置寄存器（0x1fff_ff38）
    4.5.1.2.16CS3起始地址配置寄存器（0x1fff_ff3c）
    4.5.1.2.17时钟控制设置寄存器（0x1fff_ff40）
    4.5.1.2.18时钟控制清除寄存器（0x1fff_ff44）
    4.5.1.2.19容量寄存器（0x14）
    4.5.1.2.20写缓冲寄存器（0x18）
    4.5.1.2.21命令端口寄存器（0x20）
    4.5.1.2.22地址端口寄存器（0x24）
    4.5.1.2.23高位寄存器（0x28）
    4.5.1.2.24低位寄存器（0x2C）
    4.6UART接口
    4.6.1寄存器说明
    4.6.1.1基地址
    4.6.1.2寄存器列表
    4.6.1.2.1RBR(0x00)
    4.6.1.2.2THR(0x00)
    4.6.1.2.3DLH(0x04)
    4.6.1.2.4DLL(0x00)
    4.6.1.2.5IER(0x04)
    4.6.1.2.6IIR(0x08)
    4.6.1.2.7LCR(0x0C)
    4.6.1.2.8LSR(0X14)
    4.6.1.2.9USR(0x7C)
    4.7I2C接口
    4.7.1寄存器说明
    4.7.1.1基地址
    4.7.1.2寄存器列表
    4.7.1.2.1IC_CON(0x00)
    4.7.1.2.2IC_TAR(0x04)
    4.7.1.2.3IC_SAR(0x08)
    4.7.1.2.4IC_DATA_CMD(0x10)
    4.7.1.2.5IC_SS_SCL_HCNT(0x14)
    4.7.1.2.6IC_SS_SCL_LCNT(0x18)
    4.7.1.2.7IC_FS_SCL_HCNT(0x1C)
    4.7.1.2.8IC_FS_SCL_LCNT(0x20)
    4.7.1.2.9IC_HS_SCL_HCNT(0x24)
    4.7.1.2.10IC_HS_SCL_LCNT(0x28)
    4.7.1.2.11IC_INTR_MASK(0x30)
    4.7.1.2.12IC_RAW_INTR_STAT(0x34)
    4.7.1.2.13IC_RX_TL(0x38)
    4.7.1.2.14IC_TX_TL(0x3C)
    4.7.1.2.15IC_ENABLE(0x6C)
    4.7.1.2.16IC_STATUS(0x70)
    4.8WDT接口
    4.8.1寄存器说明
    4.8.1.1基地址
    4.8.1.2寄存器列表
    4.8.1.2.1WDT_CR（0x00）
    4.8.1.2.2WDT_TORR（0x04）
    4.8.1.2.3WDT_CCVR（0x08）
    4.8.1.2.4WDT_CRR（0x0c）
    4.8.1.2.5WDT_STAT（0x10）
    4.8.1.2.6WDT_EOI（0x14）
    4.9GPIO接口
    4.9.1GPIO复用说明
    4.9.1.1GPIO复用寄存器地址
    4.9.1.2GPIO复用寄存器描述
    OLE_LINK4
    OLE_LINK7
    4.9.2GPIO寄存器说明
    4.9.2.1.1基地址
    4.9.2.1.2寄存器列表
    4.9.2.1.2.1数据寄存器 GPIOX_DR
    4.9.2.1.2.2方向寄存器GPIOX_DDR
    4.9.2.1.2.3外部数据寄存器GPIO_EXT_PORTX
    4.10调测试接口
    4.11上电时序
    5电气特性
    5.1典型工作参数
    5.2时钟
    5.2.1系统参考时钟
    5.2.2PCIe参考时钟规范
    5.3外部参考电阻
    5.3.1PCIe
    5.3.2DDR
    6封装数据
    6.1封装尺寸
    7装焊温度曲线
    7.1无铅焊接温度曲线中各温区的作用
    OLE_LINK5
    OLE_LINK2
    8引脚描述
    8.1通用IO类引脚（123 PIN）
    8.2PCIE引脚（149 PIN）
    OLE_LINK1
    8.3DDR4引脚（1280 PIN）
    8.4电源引脚（2024 PIN）
    OLE_LINK6
    FT-2000+高性能通用微处理器 数据手册 （V2.0） 天津飞腾信息技术有限公司 二零一九年五月
    FT-2000+数据手册 版本历史 以下为此文档释放过的更新版本 日期 版本号 作者 更新说明 2017.02.18 2017.02.20 2017.09.26 2017.09.26 2018.06.20 2018.09.29 2018.12.25 2019.05.09 2019.8.28 2019.10.30 2020.3.2 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 技术支持部 初版。 技术支持部 修订电气特性。 技术支持部 修改部分技术指标描述、修改装焊曲线内容。 技术支持部 修改部分技术指标描述、调整 PCIE 部分寄存器 列表格式。 技术支持部 修订功能参数，增加功能描述。 技术支持部 增加芯片结构描述章节；修订 GPIO 复用的描述； 修改表格序号。 技术支持部 修改部分引脚描述。 技术支持部 新增芯片介绍、中断分配说明；新增 LPC 接口部 分寄存器；调整文档结构。 高性能研发部 整理寄存器说明，引脚说明。 高性能研发部 修订内容待发布。 高性能研发部 修订加电时序，调整 pcie、ddr 和 core 的加电顺 序，在上电完成前压低复位信号；修订 UART2 基址。 技术支持邮箱：support@phytium.com.cn
    FT-2000+数据手册 版权所有© 天津飞腾信息技术有限公司 2019。 此文档用于指导用户的相关应用和开发工作。天津飞腾信息技术有限公司对此文 档内容拥有版权，并受法律保护。
    FT-2000+数据手册 目 录 目 录............................................................................................................................................... 4 1 芯片介绍......................................................................................................................................... 1 2 技术指标......................................................................................................................................... 1 功能描述.....................................................................................................................................2 3 芯片结构描述.................................................................................................................................3 4 接口描述......................................................................................................................................... 6 4.1 中断分配说明......................................................................................................................6 4.1.1 PPI 中断..................................................................................................................... 6 4.1.2 SPI 中断..................................................................................................................... 6 4.2 DDR 接口............................................................................................................................. 9 4.3 PCIE 接口............................................................................................................................. 9 4.3.1 翻转说明...................................................................................................................9 4.3.2 寄存器说明...............................................................................................................9 4.4 LPC 接口.............................................................................................................................36 4.4.1 寄存器说明.............................................................................................................36 4.5 SPI 接口.............................................................................................................................. 40 4.5.1 寄存器说明.............................................................................................................40 4.6 UART 接口.........................................................................................................................48 4.6.1 寄存器说明.............................................................................................................48 4.7 I2C 接口..............................................................................................................................62 4.7.1 寄存器说明.............................................................................................................62 4.8 WDT 接口...........................................................................................................................77 4.8.1 寄存器说明.............................................................................................................77 4.9 GPIO 接口...........................................................................................................................79 4.9.1 GPIO 复用说明....................................................................................................... 79 4.9.2 GPIO 寄存器说明................................................................................................... 82 4.10 调测试接口......................................................................................................................84 4.11 上电时序..........................................................................................................................85 5 电气特性.......................................................................................................................................87 5.1 典型工作参数....................................................................................................................87 5.2 时钟....................................................................................................................................87 5.2.1 系统参考时钟.........................................................................................................87 5.2.2 PCIe 参考时钟规范.................................................................................................88 5.3 外部参考电阻....................................................................................................................89 5.3.1 PCIe..........................................................................................................................89 5.3.2 DDR......................................................................................................................... 89 6 封装数据.......................................................................................................................................90 6.1 封装尺寸............................................................................................................................90 7 装焊温度曲线...............................................................................................................................91 7.1 无铅焊接温度曲线中各温区的作用............................................................................... 91 8 引脚描述.......................................................................................................................................93 8.1 通用 IO 类引脚（123 PIN）............................................................................................93
    FT-2000+数据手册 8.2 PCIE 引脚（149 PIN）......................................................................................................98 8.3 DDR4 引脚（1280 PIN）................................................................................................104 8.4 电源引脚（2024 PIN）.................................................................................................. 159
    1 芯片介绍 FT-2000+数据手册 FT-2000+处理器芯片集成 64 个自主开发的 ARMv8 指令集兼容处理器内核 FTC662，采用片上并 行系统（PSoC）体系结构。通过集成高效处理器核心、基于数据亲和的大规模一致性存储架构、层 次式二维 Mesh 互连网络，优化存储访问延时，提供业界领先的计算性能、访存带宽和 IO 扩展能力。 在 ARMv8 指令集兼容的现有产品中，FT-2000+在单核计算能力、单芯片并行性能、单芯片 cache 一 致性规模、访存带宽等指标上都处于国际先进水平。 FT-2000+主要应用于高性能、高吞吐率服务器领域，如对处理能力和吞吐能力要求很高的行业大 型业务主机、高性能服务器系统和大型互联网数据中心等。 2 技术指标 主要技术指标如下：  ARM V8 架构，支持 ARM64 指令集  集成 64 个自研 FTC662 处理器核  核心时钟频率 1.8/2.0/2.2GHz  每个核心 L1 数据 Cache 32KB，L1 指令 Cache 32KB  L2 Cache 总共 32MB，每 4 个核心共享 2MB L2  峰值性能 563.2GFlops@2.2GHz  典型功耗 100W  核心电压 0.85V  集成 8 个 DDR4 存储控制器，最高支持 32001，最大内存容量 1TB  集成 2 个 16 Lane PCI Express v3.0 接口（可拆分成 2 个 X8），1 个 X1 接口，支持 RC 和 EP 模式。  BGA3576 封装，1.0mm 球间距，封装尺寸 61mmX61mm  IO 电压 1.8V，包括 UART、I2C、GPIO、LPC 1.用户拿到的芯片所能达到的具体速率需要与技术支持确认。 1
    功能描述 FT-2000+的具体功能描述如下： FT-2000+数据手册 表 2-1 功能描述 特性 说明 Core 兼容 ARM V8 指令 集的 FTC662 内核 64 个，1.8/2.0/2.2GHz 存储控制器 DDR4 SDRAM 控 制器 PCIE3.0 Flash 控制器 UART I2C GPIO LPC 内核电源 存控电源 IO 电源 外设 电源 峰值性能 典型功耗 1. 翻转有一定使用限制，详见 5.3。 8 个控制器 支持带 ECC 的 DDR4 DIMM，支持 RDIMM、UDIMM、SODIMM、 LR-DIMM，电压 1.2V 2 个 x16 和 1 个 x1 每个 x16 可拆分成 2 个 x8，支持翻转 1。 1 个 SPI 接口的 Flash 控制器，每个支持 4 个片选，单片最大支持 容量为 512MB，电压 1.8V。 3 个 UART，其中 1 个为 9 线全功能串口，2 个为 3 线调试串口 2 个 I2C master 控制器 4 个 8 位 GPIO 接口 ，GPIOA[0:7]，GPIOB[0:7]，GPIOC[0:7]， GPIOD[0:7] 1 个 LPC 接口，兼容 Intel Low Pin Count 协议, 电压 1.8V 0.85V 1.2V 1.8V 563.2GFlops@2.2GHz 100W 2
    FT-2000+数据手册 3 芯片结构描述 芯片基于数据亲和的多核处理器体系架构，集成了 64 个处理器核，如图 3-1 所示。 图 3-1 数据亲和多核处理器体系结构 芯片集成的 64 个处理器核心，划分为 8 个 Panel，每个 Panel 中有两个 Cluster（每个 Cluster 包 含 4 个处理器核心）、4M 二级 cache、两个本地目录控制部件（DCU）、一个片上网络路由器节点 （Cell）和一个紧密耦合的访存控制器（MCU）。Panel 之间通过片上网络接口连接，一致性维护报 文、数据报文、调测试报文、中断报文等统一从同一套网络接口进行路由和通信。 处理器核为飞腾 FTC662 版本，采用四发射乱序超标量流水线结构，兼容 ARMv8 指令集，支持 EL0~EL 多个特权级。流水线分为取指、译码、分派、执行和写回五个阶段，采用顺序取指、乱序执 行、顺序提交的多发射执行机制，取值宽度、译码宽度、分派宽度均是 4 条指令，共有 9 个执行部件 （或者称为 9 条功能流水线），分别是 4 个整数部件、2 个浮点部件、1 个 load 部件、1 个 load/store 部件和 1 个系统管理指令执行部件。浮点流水线能够合并执行双路浮点 SIMD 指令，实现每拍可以执 行 4 条双精度浮点操作的峰值性能。 基于数据亲和的多核处理器在体系结构级提供对数据局部性优化机制的支持。根据不同 Panel 和 Cluster 对存储空间的亲和度不同，将整个存储空间分成 8 个大空间，每个大空间对应一个距离最近 的 Panel；每个大空间又分成 2 个子空间，每个 Cluster 对应一个子空间。任务部署和调度可以充分利 用这些特性进行优化，与目前应用于 Petascale 系统的高性能多核微处理器相比，该结构支持将亲和 度较高的多个线程映射到同一个 Panel 中，能够减少线程之间的全局通信，结合片上数据移动和迁 移机制能够进一步优化全局通信延迟和能效。 3
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