Introduction
디스플레이포트(DisplayPort)는 VESA(Video Electronics Standards Association)에 의해 제정된 디지털 디스플레이 인터페이스 표준으로 비디오 소스를 컴퓨터 모니터와 같은 디스플레이 장치에 전송하는 용도로 사용됩니다.
DisplayPort Connect는 총 20개의 Pins으로 구성되어 있습니다. 그중 중요한 pin이 data pin과 clock pin입니다. clock 1-pair, data 3-pair로 구성됩니다. (일반적으로 data 1-pair를 1 lane이라고 합니다.)
그리고 DisplayPort는 version에 따라 1 lane의 전송 속도가 다릅니다. 그러므로 어떤 version의 DisplayPort를 개발하느냐에 따라 사용하려는 Xilinx Device의 Gigabit Transceiver의 1 lane의 최대 전송 속도를 검토하여야 합니다. ( Xilinx Device는 device family, speed garde, device package에 따라 Gigabit Transceiver의 1 lane의 최대 전송 속도에 차이가 있습니다.)
Table of Contents
01 : DisplayPort version 별로 1 lane의 data rate에 대한 Spec.
02 : Xilinx DisplayPort Subsystem IP
03 : Xilinx Device Family 별 DC and AC Switching Characteristics
04 : 128B/132B
05 : Reference
DisplayPort version 별로 1 lane의 data rate에 대한 Spec.
아래의 표를 보면 DisplayPort version별로 1 lane의 data rate에 대한 spec을 확인할 수 있습니다.
VESA DisplayPort standard 2.0의 경우 최대 20.0 Gbps / lane임을 알 수 있습니다.
아래 링크의 사이트에서 보다 자세한 내용을 확인할 수 있습니다.
(Web-site) WIKIPEDIA - DisplayPort
Xilinx DisplayPort Subsystem IP
Xilinx는 DisplayPort에 대하여 DisplayPort Subsystem이라는 이름으로 IP를 제공하고 있습니다.
아쉽게도 유료입니다. 가격 문의는 Xilinx 국내(Korea) 대리점인 MAKUS로 문의가 가능합니다.
Xilinx DisplayPort Subsystem / Part Number: EF-DI-DISPLAYPORT-SITE
1.
VESA DisplayPort standard 1.2a을 위하여 아래 2개의 Xilinx 문서를 참고하면 됩니다.
(PDF) PG233 June 3, 2020 - DisplayPort RX Subsystem v2.1
(PDF) PG199 June 17, 2019 - DisplayPort TX Subsystem v2.1
2.
VESA DisplayPort standard 1.4 (Supports eDP v1.4b)을 위하여 아래 2개의 Xilinx 문서를 참고하면 됩니다.
(PDF) PG300 (v2.1) August 31, 2020 - DisplayPort 1.4 RX Subsystem v2.1
(PDF) PG299 (v2.1) August 31, 2020 - DisplayPort 1.4 TX Subsystem v2.1
위 PG300, PG299 문서의 각 6~7페이지를 보면 Device Fmily, Speed Grade 별 Gigabit Transceiver의 1 lane의 최대 전송 속도에 대한 정보를 확인할 수 있습니다.
3.
VESA DisplayPort standard 2.0에 대하여 Xilinx DisplayPort Subsystem IP는 Not Support 입니다.
이 부분에 대하여 추후 Update 된 내용이 있다면 다시 설명하도록 하겠습니다.
Xilinx Device Family 별 DC and AC Switching Characteristics
Xilinx Device는 device family, speed garde, device package에 따라 Gigabit Transceiver의 1 lane의 최대 전송 속도에 차이가 있습니다. 이에 대한 자세한 정보를 확인하려면 사용하려는 Device의 DC and AC Switching Characteristics 문서를 살펴보아야 합니다.
1.
Kintex-UltraScale Device의 경우 :
DS892 (v1.18) May 21, 2019 - Kintex UltraScale FPGAs Data Sheet: DC and AC Switching Characteristics
DS892 문서의 "Table 51: GTH Transceiver Performance"에 자세히 기술되어 있습니다.
DS892 문서의 "Table 69: GTY Transceiver Performance"에 자세히 기술되어 있습니다.
2.
Virtex-UltraScale Device의 경우 :
DS893 (v1.12) May 23, 2019 - Virtex UltraScale FPGAs Data Sheet: DC and AC Switching Characteristics
DS893 문서의 "Table 51: GTH Transceiver Performance"에 자세히 기술되어 있습니다.
DS893 문서의 "Table 69: GTY Transceiver Performance"에 자세히 기술되어 있습니다.
3.
Kintex-UltraScale+ Device의 경우 :
DS922 문서의 "Table 52: GTH Transceiver Performance"에 자세히 기술되어 있습니다.
DS922 문서의 "Table 64: GTY Transceiver Performance"에 자세히 기술되어 있습니다.
4.
Virtex-UltraScale+ Device의 경우 :
DS923 문서의 "Table 51: GTH Transceiver Performance"에 자세히 기술되어 있습니다.
DS923 문서의 "Table 62: GTM Transceiver Performance"에 자세히 기술되어 있습니다.
5.
Zynq UltraScale+ MPSoC Device의 경우 :
DS925 문서의 "Table 99: GTH Transceiver Performance"에 자세히 기술되어 있습니다.
DS925 문서의 "Table 111: GTY Transceiver Performance"에 자세히 기술되어 있습니다.
6.
Zynq UltraScale+ RFSoC Device의 경우 :
DS926 (v1.5) June 5, 2019 - Zynq UltraScale+ RFSoC Data Sheet: DC and AC Switching Characteristics
DS926 문서의 "Table 100: GTY Transceiver Performance"에 자세히 기술되어 있습니다.
128B/132B
Xilinx Device 중 20 Gbps 이상의 전송속도가 가능한 Gigabit Transceiver가 있습니다. 그러므로 VESA DisplayPort standard 2.0 IP를 FPGA로 설계하고자 하면 구현이 가능함을 예측할 수 있습니다.
그리고 VESA DisplayPort standard 2.0은 Encoding scheme으로 128B/132B가 필요합니다. 하지만 Xilinx Gigabit Transceiver는 128B/132B를 지원하지 않습니다. 따라서 이 부분도 로직으로 설계하여야 하는 문제가 있습니다.
현재 이러한 구현이 가능할 수도 있다는 추정일 뿐 검증되지는 않았습니다.
( 개인적으로는 Xilinx에서 지원하는 64B/66B를 이용하여 User Logic 설계를 통해 128B/132B의 구현 가능성이 매우 높아 보입니다. )
Xilinx에서 공식적으로 128B/132B를 지원하려면 Display Port 2.0 IP가 나오는 시점일 것입니다.
참고로 Xilinx Gigabit Tranceiver에 128B/132B가 있는 것으로 오해하는 경우가 있습니다. 아래 링크는 Xilinx 최근 Device인 Versal의 Gigabit Transceiver에 대한 Datasheet 입니다.
AM002 (v1.0) July 16, 2020 - Versal ACAP GTYTransceivers Architecture Manual
AM002 문서의 Figure 31을 보면 128B/132B가 아닌 128B/130B임을 확인할 수 있으며, 128B/130B는 PCI Express ( PCIe, PCI-e, Peripheral Component Interconnect Express )를 위하여 필요한 부분입니다.
Reference
(PDF) PG230 (v2.2) July 8, 2020 - Video PHY Controller v2.2
(PDF) PG249 October 30, 2019 - HDCP 2.2 v1.0
(PDF) PG224 December 20, 2019 - HDCP 1.x v1.0
(Web-site) VESA(Video Electronics Standards Association)
여러분의 FPGA 설계에 조금이라도 도움이 되었으면 합니다.
오늘도 좋은 하루 되세요.
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Create Date: September 22, 2020
Update Date : July 01, 2022
Posted By : Mouessee
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