AMD QDMA Subsystem for PCI Express（ PCIe ）旨在利用多隊列的概念實現(xiàn)高性能 DMA，以搭配 PCI Express Integrated Block 一起使用，它與 DMA/Bridge Subsystem for PCI Express 的不同之處在于，后者使用多個 AMD 卡到主機(jī)（ C2H ）和主機(jī)到卡（ H2C ）通道。

本指南適用于面向 AMD UltraScale+ 器件的 QDMA Subsystem for PCIe。

功能特性

AMD UltraScale+ 器件中支持 PCIe Integrated Block（ PCIe 集成塊）。

支持 64、128、256 和 512 位數(shù)據(jù)路徑。

支持 x1、x2、x4、x8 或 x16 鏈路寬度。

支持 Gen1、Gen2 和 Gen3 鏈路速度。Gen4 用于 PCIE4C 和 PCIE4CE 塊。

支持 AXI4 存儲器映射接口和 AXI4-Stream 接口（按隊列）。

2048 個隊列集合

2048 個 H2C 描述符環(huán)。

2048 個 C2H 描述符環(huán)。

2048 個 C2H 完成（ CMPT ） 環(huán)。

支持輪詢模式（狀態(tài)描述符寫回）和中斷模式。

中斷

2048 個 MSI-X 矢量。

每個功能最多 8 個 MSI-X。

中斷聚合。

C2H 串流中斷調(diào)制。

C2H 串流完成隊列條目合并。

通過用戶邏輯進(jìn)行描述符和 DMA 自定義

允許定制描述符格式。

流量管理。

支持含最多 4 個物理功能（ PF ）和 252 個虛擬功能（ VF ）的 SR-IOV

精簡虛擬機(jī)管理器型號。

QID 虛擬化。

僅允許有特權(quán)的功能/物理功能對上下文和寄存器進(jìn)行編程。

支持功能級別復(fù)位（ FLR ）。

郵箱。

基于隊列的豐富可編程性，例如，AXI4 存儲器映射接口對比 AXI4-Stream 接口。

概述

Queue-based Direct Memory Access（ QDMA ）基于隊列的直接存儲器訪問子系統(tǒng)是基于 PCI Express （ PCIe ）的 DMA 引擎，該引擎專為滿足高帶寬和高包計數(shù)數(shù)據(jù)傳輸需求而優(yōu)化。QDMA 由 AMD UltraScale+ Integrated Block for PCI Express 以及廣泛的 DMA 和 Bridge 基礎(chǔ)架構(gòu)組成，可實現(xiàn)卓越的性能和靈活性。

QDMA Subsystem for PCIe 提供了廣泛的設(shè)置和使用選項，大部分設(shè)置和選項均可按隊列來選擇，例如存儲器映射 DMA 或串流 DMA、中斷模式和輪詢。該子系統(tǒng)提供了諸多選項，用于通過用戶邏輯來自定義描述符和 DMA，以提供復(fù)雜的流量管理功能。

QDMA 引擎可憑借使用 QDMA 進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕獧C(jī)制來對主機(jī)操作系統(tǒng)所提供的指令（描述符）進(jìn)行操作。QDMA 可使用描述符在主機(jī)到卡（ H2C ）方向或卡到主機(jī)（ C2H ）方向進(jìn)行數(shù)據(jù)移動。您可基于逐個隊列選擇 DMA 流量 是進(jìn)入 AXI4 存儲器映射（ MM ）接口還是進(jìn)入 AXI4-Stream 接口。此外，QDMA 可以選擇實現(xiàn) AXI4 MM 主端口或?qū)崿F(xiàn) AXI4 MM 從端口，從而允許 PCIe 流量完全繞過 DMA 引擎。

QDMA 與其他 DMA 產(chǎn)品的主要區(qū)別在于隊列的概念。隊列的概念源自高性能計算（ HPC ）互連的遠(yuǎn)程直接存儲器訪問（ RDMA ）的“隊列集”概念。這些隊列可以通過接口類型進(jìn)行單獨配置，并且能夠在許多不同的模式下工作。基于單個隊列加載 DMA 描述符的方式，每個隊列均可提供極低開銷的建立時間選項和連續(xù)更新功能。通過將隊列作為資源分配給多個 PCIe 物理功能（ PF ）和虛擬功能（ VF ），即可在各種多功能和虛擬化應(yīng)用空間中使用同一個 QDMA 核與 PCI Express 接口。

QDMA 架構(gòu)

下圖顯示了 QDMA Subsystem for PCIe 的模塊框圖。