基于vivado2020.1和zcu102開發(fā)板(rev1.1)開發(fā)項目，工程涉及DDR4(MIG)和PL端多個讀寫接口交互的問題，通過AXI interconnect進(jìn)行互聯(lián)和仲裁(采用默認(rèn)配置)。一個完整控制周期內(nèi)(約100ms)，各端口讀寫情況如下(AWSIZE均為4)。

AXI1：只寫入，AWLEN=119，每次寫請求共計4320次突發(fā)寫，完整控制周期內(nèi)1次讀請求

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

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

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

AXI5：只讀，ARLEN=127，每次讀請求共計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，它的讀操作是獨立于控制周期的

AXI3與AXI4的讀會同時請求相同內(nèi)存區(qū)域的數(shù)據(jù)，AXI4的寫與AXI5的讀會訪問相同內(nèi)存區(qū)域的數(shù)據(jù)。

AXI2-AXI4是計算模塊的輸入輸出接口，設(shè)計之初默認(rèn)DDR讀寫速度遠(yuǎn)高于計算速度，DDR讀寫會先于計算完成。因此在設(shè)計計算模塊控制邏輯的時候，沒有考慮ddr讀寫相關(guān)的握手信號。但在實際驗證過程中，各通道會隨機出現(xiàn)阻塞，因此會導(dǎo)致DDR讀寫地址乃至控制邏輯的錯亂。

經(jīng)過估算DDR帶寬是遠(yuǎn)高于讀寫數(shù)據(jù)帶寬的，為了解決這一問題，包括但不限于改變突發(fā)長度、調(diào)整AXI interconnect仲裁優(yōu)先級等操作中的哪些會起到作用?

以及，一般涉及DDR讀寫仲裁的控制邏輯需要注意哪些方面?

注：控制邏輯產(chǎn)生的問題是，以AXI2為例，它的176次讀寫是分為176個子階段完成的，階段1首先讀取第1批讀數(shù)據(jù)后，開始對第1批數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，同時開始讀取第2批數(shù)據(jù)。之前默認(rèn)讀一定快于計算，所以以計算完成作為狀態(tài)轉(zhuǎn)移的標(biāo)志，在計算完成后發(fā)出第1批數(shù)據(jù)的寫請求后，進(jìn)入第2階段的邏輯。在該階段計算第2批數(shù)據(jù)的同時，讀入第3批數(shù)據(jù)，并完成第1批數(shù)據(jù)的寫入。同樣默認(rèn)讀寫一定快于計算，在計算完成后，發(fā)出第2批數(shù)據(jù)的寫請求，并進(jìn)入第3階段。阻塞會導(dǎo)致讀數(shù)據(jù)晚于計算完成，在此情況下，所有的控制邏輯都會發(fā)生錯亂，DDR的讀寫地址將不受預(yù)期的控制。

通常如果你多個端口同時訪問DDR，就會發(fā)生阻塞，你可以通過設(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本身的時鐘頻率。

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

有關(guān)DDR的效率問題，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 | 多AXI通道讀寫DDR的阻塞問題?

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