基于vivado2020.1和zcu102開(kāi)發(fā)板(rev1.1)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，工程涉及DDR4(MIG)和PL端多個(gè)讀寫(xiě)接口交互的問(wèn)題，通過(guò)AXI interconnect進(jìn)行互聯(lián)和仲裁(采用默認(rèn)配置)。一個(gè)完整控制周期內(nèi)(約100ms)，各端口讀寫(xiě)情況如下(AWSIZE均為4)。

AXI1：只寫(xiě)入，AWLEN=119，每次寫(xiě)請(qǐng)求共計(jì)4320次突發(fā)寫(xiě)，完整控制周期內(nèi)1次讀請(qǐng)求

AXI2：讀寫(xiě)，ARLEN=35，AWLEN=3，每次讀請(qǐng)求共計(jì)56-232次突發(fā)讀，寫(xiě)請(qǐng)求共計(jì)192-384次突發(fā)寫(xiě)，完整控制周期內(nèi)讀寫(xiě)請(qǐng)求各176次

AXI3：讀寫(xiě)，ARLEN=5-6，AWLEN=3，每次讀請(qǐng)求共計(jì)56-232次突發(fā)讀，寫(xiě)請(qǐng)求共計(jì)192-384次突發(fā)寫(xiě)，完整控制周期內(nèi)讀寫(xiě)請(qǐng)求各60次

AXI4：讀寫(xiě)，ARLEN=7，AWLEN=127，每次讀請(qǐng)求共計(jì)320-1152次突發(fā)讀，寫(xiě)請(qǐng)求共計(jì)62-128次突發(fā)寫(xiě)，完整控制周期內(nèi)1次寫(xiě)請(qǐng)求，48次讀請(qǐng)求

AXI5：只讀，ARLEN=127，每次讀請(qǐng)求共計(jì)3240次突發(fā)讀，該模塊是HDMI顯示模塊(1920*1080*3)的輸入，頻率為60Hz，它的讀操作是獨(dú)立于控制周期的

AXI3與AXI4的讀會(huì)同時(shí)請(qǐng)求相同內(nèi)存區(qū)域的數(shù)據(jù)，AXI4的寫(xiě)與AXI5的讀會(huì)訪問(wèn)相同內(nèi)存區(qū)域的數(shù)據(jù)。

AXI2-AXI4是計(jì)算模塊的輸入輸出接口，設(shè)計(jì)之初默認(rèn)DDR讀寫(xiě)速度遠(yuǎn)高于計(jì)算速度，DDR讀寫(xiě)會(huì)先于計(jì)算完成。因此在設(shè)計(jì)計(jì)算模塊控制邏輯的時(shí)候，沒(méi)有考慮ddr讀寫(xiě)相關(guān)的握手信號(hào)。但在實(shí)際驗(yàn)證過(guò)程中，各通道會(huì)隨機(jī)出現(xiàn)阻塞，因此會(huì)導(dǎo)致DDR讀寫(xiě)地址乃至控制邏輯的錯(cuò)亂。

經(jīng)過(guò)估算DDR帶寬是遠(yuǎn)高于讀寫(xiě)數(shù)據(jù)帶寬的，為了解決這一問(wèn)題，包括但不限于改變突發(fā)長(zhǎng)度、調(diào)整AXI interconnect仲裁優(yōu)先級(jí)等操作中的哪些會(huì)起到作用?

以及，一般涉及DDR讀寫(xiě)仲裁的控制邏輯需要注意哪些方面?

注：控制邏輯產(chǎn)生的問(wèn)題是，以AXI2為例，它的176次讀寫(xiě)是分為176個(gè)子階段完成的，階段1首先讀取第1批讀數(shù)據(jù)后，開(kāi)始對(duì)第1批數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)開(kāi)始讀取第2批數(shù)據(jù)。之前默認(rèn)讀一定快于計(jì)算，所以以計(jì)算完成作為狀態(tài)轉(zhuǎn)移的標(biāo)志，在計(jì)算完成后發(fā)出第1批數(shù)據(jù)的寫(xiě)請(qǐng)求后，進(jìn)入第2階段的邏輯。在該階段計(jì)算第2批數(shù)據(jù)的同時(shí)，讀入第3批數(shù)據(jù)，并完成第1批數(shù)據(jù)的寫(xiě)入。同樣默認(rèn)讀寫(xiě)一定快于計(jì)算，在計(jì)算完成后，發(fā)出第2批數(shù)據(jù)的寫(xiě)請(qǐng)求，并進(jìn)入第3階段。阻塞會(huì)導(dǎo)致讀數(shù)據(jù)晚于計(jì)算完成，在此情況下，所有的控制邏輯都會(huì)發(fā)生錯(cuò)亂，DDR的讀寫(xiě)地址將不受預(yù)期的控制。

通常如果你多個(gè)端口同時(shí)訪問(wèn)DDR，就會(huì)發(fā)生阻塞，你可以通過(guò)設(shè)置priority的方式(如下圖)，設(shè)置優(yōu)先的通道。

并且建議你的optimization strategic設(shè)置成 Maximum Performance，提高interconnect本身的時(shí)鐘頻率。

關(guān)于 DDR(MIG)，如果你都是地址隨機(jī)讀寫(xiě)的話，并且長(zhǎng)度一致的話，DDR效率可以變得很低，這是你的系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要注意的。

有關(guān)DDR的效率問(wèn)題，可以到IP應(yīng)用的板塊進(jìn)一步咨詢。

原文標(biāo)題：本周一問(wèn) | 多AXI通道讀寫(xiě)DDR的阻塞問(wèn)題?

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