board/freescale/t208xqds/README

   1 The T2080QDS is a high-performance computing evaluation, development and
   2 test platform supporting the T2080 QorIQ Power Architecture processor.
   3
   4 T2080 SoC Overview
   5 ------------------
   6 The T2080 QorIQ multicore processor combines four dual-threaded e6500 Power
   7 Architecture processor cores with high-performance datapath acceleration
   8 logic and network and peripheral bus interfaces required for networking,
   9 telecom/datacom, wireless infrastructure, and mil/aerospace applications.
  10
  11 T2080 includes the following functions and features:
  12  - Four dual-threads 64-bit Power architecture e6500 cores, up to 1.8GHz
  13  - 2MB L2 cache and 512KB CoreNet platform cache (CPC)
  14  - Hierarchical interconnect fabric
  15  - One 32-/64-bit DDR3/3L SDRAM memory controllers with ECC and interleaving
  16  - Data Path Acceleration Architecture (DPAA) incorporating acceleration
  17  - 16 SerDes lanes up to 10.3125 GHz
  18  - 8 Ethernet interfaces, supporting combinations of the following:
  19    - Up to four 10 Gbps Ethernet MACs
  20    - Up to eight 1 Gbps Ethernet MACs
  21    - Up to four 2.5 Gbps Ethernet MACs
  22  - High-speed peripheral interfaces
  23    - Four PCI Express controllers (two PCIe 2.0 and two PCIe 3.0 with SR-IOV)
  24    - Two Serial RapidIO 2.0 controllers/ports running at up to 5 GHz
  25  - Additional peripheral interfaces
  26    - Two serial ATA (SATA 2.0) controllers
  27    - Two high-speed USB 2.0 controllers with integrated PHY
  28    - Enhanced secure digital host controller (SD/SDHC/SDXC/eMMC)
  29    - Enhanced serial peripheral interface (eSPI)
  30    - Four I2C controllers
  31    - Four 2-pin UARTs or two 4-pin UARTs
  32    - Integrated Flash Controller supporting NAND and NOR flash
  33  - Three eight-channel DMA engines
  34  - Support for hardware virtualization and partitioning enforcement
  35  - QorIQ Platform's Trust Architecture 2.0
  36
  37 Differences between T2080 and T2081
  38 -----------------------------------
  39   Feature               T2080    T2081
  40   1G Ethernet numbers:  8        6
  41   10G Ethernet numbers: 4        2
  42   SerDes lanes:         16       8
  43   Serial RapidIO,RMan:  2        no
  44   SATA Controller:      2        no
  45   Aurora:               yes      no
  46   SoC Package:          896-pins 780-pins
  47
  48
  49 T2080QDS feature overview
  50 -------------------------
  51 Processor:
  52  - T2080 SoC integrating four 64-bit dual-threads e6500 cores up to 1.8GHz
  53 Memory:
  54  - Single memory controller capable of supporting DDR3 and DDR3-LV devices
  55  - Two DDR3 DIMMs up to 4GB, Dual rank @ 2133MT/s and ECC support
  56 Ethernet interfaces:
  57  - Two 1Gbps RGMII on-board ports
  58  - Four 10Gbps XFI on-board cages
  59  - 1Gbps/2.5Gbps SGMII Riser card
  60  - 10Gbps XAUI Riser card
  61 Accelerator:
  62  - DPAA components consist of FMan, BMan, QMan, PME, DCE and SEC
  63 SerDes:
  64  - 16 lanes up to 10.3125GHz
  65  - Supports Aurora debug, PEX, SATA, SGMII, sRIO, HiGig, XFI and XAUI
  66 IFC:
  67  - 128MB NOR Flash, 512MB NAND Flash, PromJet debug port and FPGA
  68 eSPI:
  69  - Three SPI flash (16MB N25Q128A + 16MB EN25S64 + 512KB SST25WF040)
  70 USB:
  71  - Two USB2.0 ports with internal PHY (one Type-A + one micro Type-AB)
  72 PCIE:
  73  - Four PCI Express controllers (two PCIe 2.0 and two PCIe 3.0 with SR-IOV)
  74 SATA:
  75  - Two SATA 2.0 ports on-board
  76 SRIO:
  77  - Two Serial RapidIO 2.0 ports up to 5 GHz
  78 eSDHC:
  79  - Supports SD/SDHC/SDXC/eMMC Card
  80 I2C:
  81  - Four I2C controllers.
  82 UART:
  83  - Dual 4-pins UART serial ports
  84 System Logic:
  85  - QIXIS-II FPGA system controll
  86 Debug Features:
  87  - Support Legacy, COP/JTAG, Aurora, Event and EVT
  88 XFI:
  89  - XFI is supported on T2080QDS through Lane A/B/C/D on Serdes 1 routed to
  90  a on-board SFP+ cages, which to house optical module (fiber cable) or
  91  direct attach cable(copper), the copper cable is used to emulate
  92  10GBASE-KR scenario.
  93  So, for XFI usage, there are two scenarios, one will use fiber cable,
  94  another will use copper cable. An hwconfig env "fsl_10gkr_copper" is
  95  introduced to indicate a XFI port will use copper cable, and U-boot
  96  will fixup the dtb accordingly.
  97  It's used as: fsl_10gkr_copper:<10g_mac_name>
  98  The <10g_mac_name> can be fm1_10g1, fm1_10g2, fm1_10g3, fm1_10g4, they
  99  do not have to be coexist in hwconfig. If a MAC is listed in the env
 100  "fsl_10gkr_copper", it will use copper cable, otherwise, fiber cable
 101  will be used by default.
 102  for ex. set "fsl_10gkr_copper:fm1_10g1,fm1_10g2,fm1_10g3,fm1_10g4" in
 103  hwconfig, then both four XFI ports will use copper cable.
 104  set "fsl_10gkr_copper:fm1_10g1,fm1_10g2" in hwconfig, then first two
 105  XFI ports will use copper cable, the other two XFI ports will use fiber
 106  cable.
 107 1000BASE-KX(1G-KX):
 108  - T2080QDS can support 1G-KX by using SGMII protocol, but serdes lane
 109  runs in 1G-KX mode. By default, the lane runs in SGMII mode, to set a lane
 110  in 1G-KX mode, need to set corresponding bit in SerDes Protocol Configuration
 111  Register 1 (PCCR1), and U-boot fixup the dtb for kernel to do proper
 112  initialization.
 113  Hwconfig "fsl_1gkx" is used to indicate a lane runs in 1G-KX mode, MAC
 114  1/2/5/6/9/10 are available for 1G-KX, MAC 3/4 run in RGMII mode. To set a
 115  MAC to use 1G-KX mode, set its' corresponding env in "fsl_1gkx", 'fm1_1g1'
 116  stands for MAC 1, 'fm1_1g2' stands for MAC 2, etc.
 117  For ex. set "fsl_1gkx:fm1_1g1,fm1_1g2,fm1_1g5,fm1_1g6,fm1_1g9,fm1_1g10" in
 118  hwconfig, MAC 1/2/5/6/9/10 will use 1G-KX mode.
 119
 120 System Memory map
 121 ----------------
 122
 123 Start Address  End Address      Description                     Size
 124 0xF_FFDF_0000  0xF_FFDF_0FFF    IFC - CPLD                      4KB
 125 0xF_FF80_0000  0xF_FF80_FFFF    IFC - NAND Flash                64KB
 126 0xF_FE00_0000  0xF_FEFF_FFFF    CCSRBAR                         16MB
 127 0xF_F803_0000  0xF_F803_FFFF    PCI Express 4 I/O Space         64KB
 128 0xF_F802_0000  0xF_F802_FFFF    PCI Express 3 I/O Space         64KB
 129 0xF_F801_0000  0xF_F801_FFFF    PCI Express 2 I/O Space         64KB
 130 0xF_F800_0000  0xF_F800_FFFF    PCI Express 1 I/O Space         64KB
 131 0xF_F600_0000  0xF_F7FF_FFFF    Queue manager software portal   32MB
 132 0xF_F400_0000  0xF_F5FF_FFFF    Buffer manager software portal  32MB
 133 0xF_E800_0000  0xF_EFFF_FFFF    IFC - NOR Flash                 128MB
 134 0xF_0000_0000  0xF_003F_FFFF    DCSR                            4MB
 135 0xC_4000_0000  0xC_4FFF_FFFF    PCI Express 4 Mem Space         256MB
 136 0xC_3000_0000  0xC_3FFF_FFFF    PCI Express 3 Mem Space         256MB
 137 0xC_2000_0000  0xC_2FFF_FFFF    PCI Express 2 Mem Space         256MB
 138 0xC_0000_0000  0xC_1FFF_FFFF    PCI Express 1 Mem Space         512MB
 139 0x0_0000_0000  0x0_ffff_ffff    DDR                             4GB
 140
 141
 142 128M NOR Flash memory Map
 143 -------------------------
 144 Start Address   End Address     Definition                      Max size
 145 0xEFF40000      0xEFFFFFFF      u-boot (current bank)           768KB
 146 0xEFF20000      0xEFF3FFFF      u-boot env (current bank)       128KB
 147 0xEFF00000      0xEFF1FFFF      FMAN Ucode (current bank)       128KB
 148 0xED300000      0xEFEFFFFF      rootfs (alt bank)               44MB
 149 0xEC800000      0xEC8FFFFF      Hardware device tree (alt bank) 1MB
 150 0xEC020000      0xEC7FFFFF      Linux.uImage (alt bank)         7MB + 875KB
 151 0xEC000000      0xEC01FFFF      RCW (alt bank)                  128KB
 152 0xEBF40000      0xEBFFFFFF      u-boot (alt bank)               768KB
 153 0xEBF20000      0xEBF3FFFF      u-boot env (alt bank)           128KB
 154 0xEBF00000      0xEBF1FFFF      FMAN ucode (alt bank)           128KB
 155 0xE9300000      0xEBEFFFFF      rootfs (current bank)           44MB
 156 0xE8800000      0xE88FFFFF      Hardware device tree (cur bank) 1MB
 157 0xE8020000      0xE86FFFFF      Linux.uImage (current bank)     7MB + 875KB
 158 0xE8000000      0xE801FFFF      RCW (current bank)              128KB
 159
 160
 161
 162 Software configurations and board settings
 163 ------------------------------------------
 164 1. NOR boot:
 165    a. build NOR boot image
 166         $  make T2080QDS_config
 167         $  make
 168    b. program u-boot.bin image to NOR flash
 169         => tftp 1000000 u-boot.bin
 170         => pro off all;era eff40000 efffffff;cp.b 1000000 eff40000 $filesize
 171         set SW1[1:8] = '00010011', SW2[1] = '1', SW6[1:4] = '0000' for NOR boot
 172
 173    Switching between default bank0 and alternate bank4 on NOR flash
 174    To change boot source to vbank4:
 175         by software:   run command 'qixis_reset altbank' in u-boot.
 176         by DIP-switch: set SW6[1:4] = '0100'
 177
 178    To change boot source to vbank0:
 179         by software:   run command 'qixis_reset' in u-boot.
 180         by DIP-Switch: set SW6[1:4] = '0000'
 181
 182 2. NAND Boot:
 183    a. build PBL image for NAND boot
 184         $ make T2080QDS_NAND_config
 185         $ make
 186    b. program u-boot-with-spl-pbl.bin to NAND flash
 187         => tftp 1000000 u-boot-with-spl-pbl.bin
 188         => nand erase 0 $filesize
 189         => nand write 1000000 0 $filesize
 190         set SW1[1:8] = '10000010', SW2[1] = '0' and SW6[1:4] = '1001' for NAND boot
 191
 192 3. SPI Boot:
 193    a. build PBL image for SPI boot
 194         $ make T2080QDS_SPIFLASH_config
 195         $ make
 196    b. program u-boot-with-spl-pbl.bin to SPI flash
 197         => tftp 1000000 u-boot-with-spl-pbl.bin
 198         => sf probe 0
 199         => sf erase 0 f0000
 200         => sf write 1000000 0 $filesize
 201         set SW1[1:8] = '00100010', SW2[1] ='1' for SPI boot
 202
 203 4. SD Boot:
 204    a. build PBL image for SD boot
 205         $ make T2080QDS_SDCARD_config
 206         $ make
 207    b. program u-boot-with-spl-pbl.bin to SD/MMC card
 208         => tftp 1000000 u-boot-with-spl-pbl.bin
 209         => mmc write 1000000 8 0x800
 210         => tftp 1000000 fsl_fman_ucode_T2080_xx.bin
 211         => mmc write 1000000 0x820 80
 212         set SW1[1:8] = '00100000', SW2[1] = '0' for SD boot
 213
 214
 215 2-stage NAND/SPI/SD boot loader
 216 -------------------------------
 217 PBL initializes the internal CPC-SRAM and copy SPL(160K) to SRAM.
 218 SPL further initializes DDR using SPD and environment variables
 219 and copy u-boot(768 KB) from NAND/SPI/SD device to DDR.
 220 Finally SPL transers control to u-boot for futher booting.
 221
 222 SPL has following features:
 223  - Executes within 256K
 224  - No relocation required
 225
 226 Run time view of SPL framework
 227 -------------------------------------------------
 228 |Area              | Address                    |
 229 -------------------------------------------------
 230 |SecureBoot header | 0xFFFC0000 (32KB)          |
 231 -------------------------------------------------
 232 |GD, BD            | 0xFFFC8000 (4KB)           |
 233 -------------------------------------------------
 234 |ENV               | 0xFFFC9000 (8KB)           |
 235 -------------------------------------------------
 236 |HEAP              | 0xFFFCB000 (50KB)          |
 237 -------------------------------------------------
 238 |STACK             | 0xFFFD8000 (22KB)          |
 239 -------------------------------------------------
 240 |U-boot SPL        | 0xFFFD8000 (160KB)         |
 241 -------------------------------------------------
 242
 243 NAND Flash memory Map on T2080QDS
 244 --------------------------------------------------------------
 245 Start           End             Definition      Size
 246 0x000000        0x0FFFFF        u-boot img      1MB  (2 blocks)
 247 0x100000        0x17FFFF        u-boot env      512KB (1 block)
 248 0x180000        0x1FFFFF        FMAN ucode      512KB (1 block)
 249
 250
 251 Micro SD Card memory Map on T2080QDS
 252 ----------------------------------------------------
 253 Block           #blocks         Definition      Size
 254 0x008           2048            u-boot img      1MB
 255 0x800           0016            u-boot env      8KB
 256 0x820           0128            FMAN ucode      64KB
 257
 258
 259 SPI Flash memory Map on T2080QDS
 260 ----------------------------------------------------
 261 Start           End             Definition      Size
 262 0x000000        0x0FFFFF        u-boot img      1MB
 263 0x100000        0x101FFF        u-boot env      8KB
 264 0x110000        0x11FFFF        FMAN ucode      64KB
 265
 266
 267 How to update the ucode of Freescale FMAN
 268 -----------------------------------------
 269 => tftp 1000000 fsl_fman_ucode_t2080_xx.bin
 270 => pro off all;erase 0xeff00000 0xeff1ffff;cp 1000000 0xeff00000 $filesize
 271
 272
 273 For more details, please refer to T2080QDS User Guide and access
 274 website www.freescale.com and Freescale QorIQ SDK Infocenter document.