產品說明

AMBA® 進階可擴展介面 4 (Advanced eXtensible Interface 4, AXI4) 是 Arm® 推出的第四代 AMBA 介面規格。AMD Vivado™ Design Suite 和 ISE Design Suite 將 AMD 平台設計方法延伸,提供半導體產業首創的 AXI4 相容即插即用 IP。

客戶若需要 IP 符合其以 UltraScale™、7 系列、Zynq™ 7000、Virtex™ 6 與 Spartan™ 6 為基礎的設計之上市時間要求,AXI4 即插即用 IP 可提供單一標準介面,讓 IP 整合變簡單。AMD 提供種類多樣以 AXI4 為基礎的 IP,在整個嵌入式、數位訊號處理 (Digital Signal Processing, DSP) 及邏輯應用領域,提供單一開放標準的介面。

更高的生產力

  • 將多種介面整合為一 (AXI4),讓使用者僅需要知道一個介面系列
  • 讓整合不同領域的 IP 變得簡單,也較容易開發自己或第三方合作夥伴的 IP
  • 由於 AXI4 IP 已最佳化,可提供最高效能、最大輸送量和最低延遲,因此能減少設計工作

更高的彈性

  • 支援嵌入式、DSP 及 Logic 版本的使用者
  • 量身打造互連以達成系統目標:效能、空間和功耗
  • 讓您為目標市場建立最具吸引力的產品

廣泛的 IP 可用性
AMD 與 ARM 密切合作,定義 AXI4 規格供高效能現場可程式化閘陣列 (Field Programmable Gate Array, FPGA) 式的系統和設計使用。為實現我們對於 AXI4 的承諾,AMD 已在下一代的 IP 互連標準採用 AXI4,包括 UltraScale、7 系列、Zynq 7000、Spartan 6、Virtex 6 及其後的器件系列

啟用生態系統
各地的第三方 IP 與電子設計自動化 (Electronic Design Automation, EDA) 廠商皆已採納開放式的 AXI4 標準,協助推廣此介面的採用率

  • 例如 Cadence Design Systems, Inc.、CAST, Inc.、Siemens EDA、Synopsys, Inc. 及 Xylon d.o.o. 等公司,皆為支援 AXI4 介面的 IP 和工具提供支援
  • 如此可確保強韌的生態系統,建置以 AXI4 為基礎的系統設計,推動極致生產力並加速上市時間

說明文件

AXI4 介面的主要優勢

  • AMD 使用者改用 AXI4 作為 IP 通用的使用者介面,可獲多樣優勢。AXI4 是:
    • 一致的:所有介面子集皆使用相同傳輸通訊協定
    • 完整規格:隨時可供客戶採用
    • 標準化的:包含標準模型和檢查器可供設計人員使用
    • 不綁定介面:互連不綁定介面
    • 可延伸:AXI4 採開放規格可支援未來需求
  • 其他優勢:
    • 支援記憶體對應型和串流型的介面
    • 為通訊、視訊、嵌入式和 DSP 功能等各領域 IP 提供通用的介面
    • 簡單易用,並提供如自動管道實例化等功能,幫助您輕易達成特定的效能目標
    • 在關鍵屬性方面等於或優於現有解決方案,如 fMAX、查找表 (Look-Up Table, LUT) 使用率、延遲和頻寬
    • 讓 AMD 在所有應用領域都能有效率地提供增強的原生記憶體、外部記憶體介面和記憶體控制器解決方案

AXI 詳細資料

AXI4

AXI4 通訊協定是 AXI3 的更新版,其設計旨在多個主介面使用互連時,增強互連的效能與使用率。它包含下列增強項目:

  • 支援叢發長度至最高 256 拍
  • 服務訊號品質
  • 支援多個區域介面

AXI4-Lite

AXI4-Lite 是 AXI4 通訊協定的子集,旨在和元件中比較簡單、小型的控制暫存器形式介面通訊使用。AXI4-Lite 介面的主要特色為:

  • 所有交易的叢發長度皆為一
  • 所有資料存取大小皆等於資料匯流排寬度
  • 不支援獨佔存取

AXI4-Stream

AXI4-Stream 通訊協定設計為供主人向隨從單向資料傳輸使用,具有大幅縮短的訊號路由。此通訊協定的主要特色為:

  • 在同一組共用電路上支援單一及多重資料流
  • 在同一個互連中支援多種資料寬度
  • 非常適合在 FPGA 實現

AXI4 IP 支援的工具版本

AMD 建議盡可能使用最新版本的 LogiCORE™ IP 核心,以取得最新增強功能與架構支援。

核心 要求的 Vivado™ 版本 要求的 ISE™ 版本 AXI 介面支援
AXI4-Stream to Video Output v4.0 2017.3 14.3 (v2.01a) AXI4-Stream
AXI Video Direct Memory Access v6.3 2017.3 14.4 (v5.04a) AXI4
AXI4-Stream
AXI4-Lite
Chroma Resampler v4.0 2015.4 14.3 (v3.01a)

AXI4-Stream
AXI4-Lite

Color Correction Matrix v6.0 2015.4 14.3 (v5.01a) AXI4-Stream
AXI4-Lite
Color Filter Array Interpolation v7.0 2015.4 14.3 (v6.01a) AXI4-Stream
AXI4-Lite
Deinterlacer v4.0 2014.3 14.3 (v3.00a) AXI4
AXI4-Stream
AXI4-Lite
Gamma Correction v7.0 2015.4 14.3 (v6.01a) AXI4-Stream
AXI4-Lite
Gamma LUT v1.0 2017.3   AXI4-Stream
AXI4-Lite
H.264/H.265 Video Codec Unit v1.0 2017.3   AX84-Lite
AXI4-MM
HDMI v3.0 2017.3   AXI4-Stream
AXI4-Lite
Image Edge Enhancement v8.0 2015.4 14.4 (v6.00a) AXI4-Stream
AXI4-Lite
MIPI CSI Controller Subsystems (RX v3.1 - TX v2.0)
2017.3   AXI4-Stream
AXI4-Lite
MIPI D-PHY v4.0 2017.3   AXI4-Lite
MIPI DSI Tx Controller Subsystem v2.0 2017.3   AXI4-Stream
AXI4-Lite
On Screen Display v6.0 2015.4 14.4 (v5.01a) AXI4-Stream
AXI4-Lite
RGB to YCrCb Color Space Converter v7.1 2015.4 14.3 (v6.01a)
AXI4-Stream
AXI4-Lite
Sensor Demosaic v1.0 2017.3   AXI4-Stream
AXI4-Lite
Test Pattern Generator v7.0 2017.1 14.4 (v4.00a) AXI4-Stream
AXI4-Lite
Video Frame Buffer Read and Video Frame Buffer Write v1.0 2017.3   AXI4-Stream
AXI4-Lite
AXI4-MM
Video input to AXI4-Stream v4.0 2017.3 14.3 (v2.01a) AXI4-Stream
Video Processing Subsystem v2.0 2017.3   AXI4-Stream
AXI4-Lite
AXI4-MM
Video Timing Controller v6.1 2017.3 14.3 (v5.01a) AXI4-Lite
YCrCb to RGB Color Space Converter v7.1 2015.4 14.3 (v6.01a) AXI4-Stream
AXI4-Lite

核心 要求的 Vivado™ 版本 要求的 ISE™ 版本 AXI 介面支援
CAN v5.0 2015.4 14.4 (v4.2) AXI4-Lite
CAN with Flexible Data Rate (CAN FD) v1.0 2016.3   AXI4-Lite

核心 要求的 Vivado™ 版本 要求的 ISE™ 版本 AXI 介面支援
乙太網路
1G/10G/25G Switching Ethernet Subsystem v1.0 2017.3   AXI4-Stream
10G Ethernet with 1588 Subsystem v3.1 2017.3   AXI4-Lite
AXI-Stream
10 Gigabit Ethernet Media Access Controller (10GEMAC) v15.1 2017.3 14.5 (v11.6) AXI4-Lite
AXI-Stream
10G/25G Ethernet Subsystem (25GEMAC / 25GBASE-KR) v2.3 2017.3   AXI4
40G/50G Ethernet Subsystem (50GEMAC / 50GBASE-KR2) v2.3 2017.3
  AXI4-Stream
Ethernet AVB Endpoint v5.4 2012.1 14.1 AXI4-Lite
AXI-Stream
25G IEEE 802.3by Reed-Solomon Forward Error Correction v1.0 2016.1   AXI4-Lite
50G IEEE 802.3 Reed-Solomon Forward Error Correction v1.0 2016.4   AXI4-Lite
100G IEEE 802.3bj Reed-Solomon Forward Error Correction v1.0 2017.3   AXI4-Lite
Tri-mode Ethernet Media Access Controller (TEMAC) v9.0 2017.3 14.4 (v5.5) AXI4-Lite
AXI4-Stream
USXGMII Subsystem v1.0 2017.3   AXI4-Lite
AXI4-Stream
Virtex 6 Embedded Tri-mode Ethernet MAC Wrapper v2.3   14.1 AXI4-Lite
AXI4-Stream
錯誤更正
3GPP Mixed Mode Turbo Decoder v2.0 2015.4 14.1 (v1.0) AXI4-Stream
Convolutional Encoder v9.0 2014.1 14.3 (v8.0) AXI4-Stream
Interlaver/De-interleaver v8.0 2015.4 14.2 (v7.1) AXI4-Stream
Reed Solomon Decoder v9.0 2014.1 14.1 (v8.0) AXI4-Stream
Reed Solomon Encoder v9.0 2014.1 14.1 (v8.0) AXI4-Stream
Viterbi Decoder v9.1 2015.4 14.4 (v8.0) AXI4-Stream
序列介面
Aurora 8B/10B v11.2 2017.3 14.4 (v8.3) AXI4-Stream
Aurora 64B/66B v11.3 2017.3 14.4 (v7.2) AXI4-Stream
無線
3GPP LTE Channel Estimator v2.0 2014.4 14.3 (v1.1) AXI4-Stream
3GPP LTE MIMO Decoder v3.0 2015.4 13.2 (v2.1) AXI4-Stream
3GPP LTE MIMO Encoder v4.0 2014.2 14.1 (v3.0) AXI4-Stream
3GPP Mixed Mode Turbo Decoder v2.0 2015.4 14.1 (v1.0) AXI4-Stream
3GPP LTE PUCCH Receiver v2.0 2014.1 13.4 (v1.0) AXI4-Stream
3GPP LTE DL Channel Encoder v3.0 2017.1 14.1 (v2.2) AXI4-Stream
3GPP LTE UL Channel Decoder v4.0 2016.3 14.1 (v3.0) AXI4
AXI4-Stream
CPRI v8.8 2017.3 14.6 (v6.1) AXI4-Lite
Digital Pre-Distortion (DPD) v8.1 2017.2 14.3 (V5.0) AXI4
AXI4-Stream
AXI4-Lite
DUC/DDC Compiler v3.0 2015.4 14.3 AXI4-Stream
JEDS204 v7.2 2017.3 14.6 (V3.2) AXI4-Stream
AXI4-Lite
JEDS204C v2.0 2017.3   AXI4-Stream
AXI4-Lite
Peak Cancellation Crest Factor Reduction (PC-CFR) v6.1 2016.3 14.4 (v3.1) AXI4-Stream
AXI4-Lite

核心 要求的 Vivado™ 版本 要求的 ISE™ 版本 AXI 介面支援
CIC Compiler v4.0 2016.3 14.1 (v3.0) AXI4-Stream
CORDIC v6.0 2017.3 14.1 (v5.0) AXI4-Stream
DDS Compiler v6.0 2015.4 14.1 (v5.0) AXI4-Stream
Fast Fourier Transform (FFT) v9.0 2017.3 14.1 (v8.0) AXI4-Stream
FIR Compiler v7.2 2015.2 14.1 (v6.

核心 要求的 Vivado™ 版本 要求的 ISE™ 版本 AXI 介面支援
核心連接
AHB Lite to AXI Bridge v3.0 2014.1 EDK 14.3 AXI4-Lite
AXI to PLBV46 Bridge v2.02a 2012.2 EDK 14.2 AXI4
AXI4-Lite

AXI Quad SPI v3.2

2017.1 14.4 AXI4
AXI4-Lite
PLBV46 to AXI Bridge v2.01a 2012.2 EDK 14.2 (v2.00a) AXI4
AXI4-Lite
除錯與追蹤
ChipScope AXI Monitor v3.05a   EDK 14.2 AXI4
AXI4-Stream
AXI4-Lite
FPGA 重配置
AXI Hardware ICAP v3.0 2016.3 EDK 14.2 (v2.03a) AXI4-Lite
記憶體介面
AXI BRAM Interface Controller v4.0 2016.3 EDK 14.2 AXI4
AXI4-Lite
AXI External Memory Controller v3.0 2017.1 14.4 (v1.03b) AXI4
AXI4-Lite
AXI Spartan-6 DDRX Memory Controller v1.05a   12.4 AXI4
AXI Streaming FIFO v4.1 2016.1 14.4 AXI4
AXI4-Stream
AXI4-Lite
AXI System ACE Interface Controller v1.01a   13.2 AXI4-Lite
AXI System Cache v4.0 2017.1 14.4 AXI4
AXI4-Lite
周邊設備控制器
AXI External Peripheral Controller v2.0 2016.3 EDK 14.1 (v1.00a) AXI4-Lite
周邊設備介面
AXI System Monitor Analog/Digital Converter v2.00a   13.1 AXI4-Lite
周邊設備(網路)
AXI 1G/2.5G Ethernet Subsystem v7.1 (ISE v3.01a) 2017.3 14.1 AXI4-Stream
AXI4-Lite
AXI Ethernet Lite v3.0
(ISE v1.01b)
2014.3 EDK 14.1 AXI4
AXI4-Lite
AXI Timer/Counter v2.0 2016.3 14.3 AXI4-Lite
周邊設備(通用非同步收發傳輸器 (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter, UART)、序列周邊介面 (Serial Peripheral Interface, SPI)、積體匯流排電路 (Inter-Integrated Circuit, IIC)、通用輸入輸出 (General Purpose Input Output, GPIO)、其他)
AXI CAN v1.03a   ISE/EDK 13.2 AXI4-Lite
AXI General Purpose IO v2.0
(EDK v1.01b)
2016.3 EDK 14.1 AXI4-Lite
AXI IIC Bus Interface v2.0
(EDK v1.02a)
2016.3 EDK 14.1 AXI4-Lite
AXI Memory Mapped to PCI Express® (PCIe®) Gen2 v2.8
(ISE v1.06a)
2017.3 14.4 AXI4
AXI Thin Film Transister (TFT) Controller v2.0 2015.4   AXI4
AXI4-Lite
AXI UART 16550 v2.0
(EDK v1.01a)
2016.3 EDK 14.2 AXI4-Lite
AXI UART Lite v2.0
(EDK v1.02a)
2017.1 EDK 14.2 AXI4-Lite
AXI USB 2.0 Device Controller v4.0
(ISE v3.02a)
2015.4 14.3 AXI4
AXI Watchdog Timer (WDT) v3.0
(EDK v1.01a)
2017.3 EDK 14.2 AXI4-Lite
AXI XADC v2.0
(EDK v1.00a)
2013.1 EDK 14.3 AXI4-Lite
處理器介面
AXI to APB Bridge v3.0
(EDK v1.01a)
2015.4 EDK 14.2 AXI4-Lite
AXI to AXI Connector v1.00a   12.4 AXI4
AXI4-Lite
AXI Interrupt Controller v4.1
(EDK v1.04a)
2017.3 EDK 14.6 AXI4-Lite
AXI Lite IPIF v2.0
(EDK v1.01a)
2016.1 EDK 14.1 AXI4-Lite
AXI Slave Burst v2.0
(EDK v1.00b)
2013.1 EDK 14.2 AXI4
LogiCORE™ Mailbox v2.1 2017.3 14.4 AXI4-Stream
AXI4-Lite
LogiCORE IP Mutex v2.1
(ISE v1.00a)
2015.4 14.3 AXI4-Lite

核心 要求的 Vivado™ 版本 要求的 ISE™ 版本 AXI 介面支援
除錯與驗證
AXI Protocol Checker v1.1 2013.4   AXI4
AXI4-Lite
AXI4-Stream Protocol Checker v2.0 2017.3   AXI4-Stream
ChipScope™ AXI Monitor v3.05a 2012.2 14.2 AXI4
AXI4-Stream
AXI4-Lite
JTAG to AXI Master v1.2 2016.3   AXI4
AXI4-Lite
Partial Reconfiguration Controller v1.2 2017.3 14.4 AXI4-Stream
AXI4-Lite
IO 介面
Clocking Wizard v5.4
(ISE v4.4)
2017.3 14.4 AXI4-Lite
System Management Wizard v1.3 2017.1   AXI4-Lite
XADC Wizard v3.3
(ISE v2.0)
2016.3 14.2 AXI4-Stream
AXI4-Lite

核心 要求的 Vivado™ 版本 要求的 ISE™ 版本 AXI 介面支援
AXI Datamover v5.1
(ISE v4.02a)
2015.4 ISE/EDK 14.4 AXI4
AXI4-Stream
AXI Central DMA Controller v4.1
(EDK v3.04a)
2017.1 EDK 14.4 AXI4
AXI4-Lite
AXI Chip2Chip v5.0
(ISE/EDK v3.00a)
2017.3 ISE/EDK 14.4 AXI4
AXI4-Lite
AXI DMA Controller v7.1
(ISE/EDK v6.03a)
2017.3 ISE/EDK 14.4 AXI4
AXI4-Stream
AXI4-Lite
AXI Exerciser v4.00a 2012.4 EDK 14.4 AXI4
AXI Interconnect v2.1
(ISE/EDK v1.06a)
2017.1 ISE/EDK 14.1 AXI4
AXI4-Lite
AXI Memory Mapped to Stream Mapper v1.1 2017.1   AXI4
AXI4-Stream
AXI Performance Monitor v5.0&
(EDK v3.00a)
2017.3 EDK 14.4 AXI4
AXI4-Stream
AXI4-Lite
AXI4-Steam Accelerator Adapter v2.1 2015.1   AXI4-Stream
AXI4-Lite
AXI4 Stream Interconnect v1.1 2017.3   AXI4-Stream
AXI4 Stream Infrastructure v2.2 2017.1   AXI-4 Stream
AXI4-Lite
AXI4 Traffic Generator v3.0
(ISE v1.1)
2017.3   AXI4
AXI4-Stream
AXI4-Lite
AXI Virtual FIFO Controller v2.0
(ISE v1..1)
2015.4 14.2 AXI4
AXI4-Stream

核心 要求的 Vivado™ 版本 要求的 ISE™ 版本 AXI 介面支援
Complex Multiplier v6.0
(ISE v5.0)
2014.1 14.1 AXI4-Stream
Divider Generator v5.1 2016.3 14.1 AXI4-Stream
Floating Point Operator v7.1
(ISE v6.1)
2017.3 14.2 AXI4-Stream

核心 要求的 Vivado™ 版本 要求的 ISE™ 版本 AXI 介面支援
Block Memory Generator v8.4
(ISE v8.2)
2017.3 14.3 / 14.4 AXI4
AXI4-Lite
FIFO Generator v13.2
(ISE v9.3)
2017.3 14.3 / 14.4 AXI4
AXI4-Stream
AXI4-Lite
Memory Interface Generator (MIG)
UltraScale v6.0
7 系列 v2.2
2014.2 14.5 AXI4

核心 要求的 Vivado™ 版本 要求的 ISE™ 版本 AXI 介面支援
AXI Bridge for PCI Express (PCIe) Gen3 Subsystem v3.0 2017.3   AXI4
AXI Memory Mapped to PCI Express (PCIe) Gen2 v2.8 2017.3   AXI4
UltraScale™ FPGAs Gen3 Integrated Block for PCI Express® (PCIe®) v4.4 2017.3   AXI4-Stream
Virtex™ 7 FPGA Gen3 Integrated Block for PCI Express (PCIe) v4.3
(ISE v1.4)
2017.3 14.4 AXI4-Stream
7 Series Integrated Block for PCI Express (PCIe) Gen2 v3.3
(ISE v1.8)
2017.3 14.4 AXI4-Stream
DisplayPort™ Subsystem v2.1 2017.3   AXI4-Stream
AXI4-Lite
DisplayPort v7.0
(ISE V3.2)
2017.1 14.2 AXI4-Stream
AXI4-Lite
DisplayPort with Audio (SPDIF) v2.0
(ISE v1.1)
2014.1 14.2 AXI4-Stream
AXI4-Lite
Serial RapidIO IP Core Gen 2 v4.0
(ISE v1.6)
2017.1 14.4 AXI4-Stream
AXI4-Lite
Spartan 6 FPGA Integrated Endpoint Block for PCI Express v2.4   13.4 AXI4-Stream
AXI4-Lite
SPDIF Controller v2.0
(ISE v1.2)
2015.4 14.4 AXI4-Stream
AXI4-Lite
Virtex 6 Integrated Block for PCI Express v2.5   14.1 AXI4-Stream