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
 108 System Memory map
 109 ----------------
 110
 111 Start Address  End Address      Description                     Size
 112 0xF_FFDF_0000  0xF_FFDF_0FFF    IFC - CPLD                      4KB
 113 0xF_FF80_0000  0xF_FF80_FFFF    IFC - NAND Flash                64KB
 114 0xF_FE00_0000  0xF_FEFF_FFFF    CCSRBAR                         16MB
 115 0xF_F803_0000  0xF_F803_FFFF    PCI Express 4 I/O Space         64KB
 116 0xF_F802_0000  0xF_F802_FFFF    PCI Express 3 I/O Space         64KB
 117 0xF_F801_0000  0xF_F801_FFFF    PCI Express 2 I/O Space         64KB
 118 0xF_F800_0000  0xF_F800_FFFF    PCI Express 1 I/O Space         64KB
 119 0xF_F600_0000  0xF_F7FF_FFFF    Queue manager software portal   32MB
 120 0xF_F400_0000  0xF_F5FF_FFFF    Buffer manager software portal  32MB
 121 0xF_E800_0000  0xF_EFFF_FFFF    IFC - NOR Flash                 128MB
 122 0xF_0000_0000  0xF_003F_FFFF    DCSR                            4MB
 123 0xC_4000_0000  0xC_4FFF_FFFF    PCI Express 4 Mem Space         256MB
 124 0xC_3000_0000  0xC_3FFF_FFFF    PCI Express 3 Mem Space         256MB
 125 0xC_2000_0000  0xC_2FFF_FFFF    PCI Express 2 Mem Space         256MB
 126 0xC_0000_0000  0xC_1FFF_FFFF    PCI Express 1 Mem Space         512MB
 127 0x0_0000_0000  0x0_ffff_ffff    DDR                             4GB
 128
 129
 130 128M NOR Flash memory Map
 131 -------------------------
 132 Start Address   End Address     Definition                      Max size
 133 0xEFF40000      0xEFFFFFFF      u-boot (current bank)           768KB
 134 0xEFF20000      0xEFF3FFFF      u-boot env (current bank)       128KB
 135 0xEFF00000      0xEFF1FFFF      FMAN Ucode (current bank)       128KB
 136 0xED300000      0xEFEFFFFF      rootfs (alt bank)               44MB
 137 0xEC800000      0xEC8FFFFF      Hardware device tree (alt bank) 1MB
 138 0xEC020000      0xEC7FFFFF      Linux.uImage (alt bank)         7MB + 875KB
 139 0xEC000000      0xEC01FFFF      RCW (alt bank)                  128KB
 140 0xEBF40000      0xEBFFFFFF      u-boot (alt bank)               768KB
 141 0xEBF20000      0xEBF3FFFF      u-boot env (alt bank)           128KB
 142 0xEBF00000      0xEBF1FFFF      FMAN ucode (alt bank)           128KB
 143 0xE9300000      0xEBEFFFFF      rootfs (current bank)           44MB
 144 0xE8800000      0xE88FFFFF      Hardware device tree (cur bank) 1MB
 145 0xE8020000      0xE86FFFFF      Linux.uImage (current bank)     7MB + 875KB
 146 0xE8000000      0xE801FFFF      RCW (current bank)              128KB
 147
 148
 149
 150 Software configurations and board settings
 151 ------------------------------------------
 152 1. NOR boot:
 153    a. build NOR boot image
 154         $  make T2080QDS_config
 155         $  make
 156    b. program u-boot.bin image to NOR flash
 157         => tftp 1000000 u-boot.bin
 158         => pro off all;era eff40000 efffffff;cp.b 1000000 eff40000 $filesize
 159         set SW1[1:8] = '00010011', SW2[1] = '1', SW6[1:4] = '0000' for NOR boot
 160
 161    Switching between default bank0 and alternate bank4 on NOR flash
 162    To change boot source to vbank4:
 163         by software:   run command 'qixis_reset altbank' in u-boot.
 164         by DIP-switch: set SW6[1:4] = '0100'
 165
 166    To change boot source to vbank0:
 167         by software:   run command 'qixis_reset' in u-boot.
 168         by DIP-Switch: set SW6[1:4] = '0000'
 169
 170 2. NAND Boot:
 171    a. build PBL image for NAND boot
 172         $ make T2080QDS_NAND_config
 173         $ make
 174    b. program u-boot-with-spl-pbl.bin to NAND flash
 175         => tftp 1000000 u-boot-with-spl-pbl.bin
 176         => nand erase 0 $filesize
 177         => nand write 1000000 0 $filesize
 178         set SW1[1:8] = '10000010', SW2[1] = '0' and SW6[1:4] = '1001' for NAND boot
 179
 180 3. SPI Boot:
 181    a. build PBL image for SPI boot
 182         $ make T2080QDS_SPIFLASH_config
 183         $ make
 184    b. program u-boot-with-spl-pbl.bin to SPI flash
 185         => tftp 1000000 u-boot-with-spl-pbl.bin
 186         => sf probe 0
 187         => sf erase 0 f0000
 188         => sf write 1000000 0 $filesize
 189         set SW1[1:8] = '00100010', SW2[1] ='1' for SPI boot
 190
 191 4. SD Boot:
 192    a. build PBL image for SD boot
 193         $ make T2080QDS_SDCARD_config
 194         $ make
 195    b. program u-boot-with-spl-pbl.bin to SD/MMC card
 196         => tftp 1000000 u-boot-with-spl-pbl.bin
 197         => mmc write 1000000 8 0x800
 198         => tftp 1000000 fsl_fman_ucode_T2080_xx.bin
 199         => mmc write 1000000 0x820 80
 200         set SW1[1:8] = '00100000', SW2[1] = '0' for SD boot
 201
 202
 203 2-stage NAND/SPI/SD boot loader
 204 -------------------------------
 205 PBL initializes the internal CPC-SRAM and copy SPL(160K) to SRAM.
 206 SPL further initializes DDR using SPD and environment variables
 207 and copy u-boot(768 KB) from NAND/SPI/SD device to DDR.
 208 Finally SPL transers control to u-boot for futher booting.
 209
 210 SPL has following features:
 211  - Executes within 256K
 212  - No relocation required
 213
 214 Run time view of SPL framework
 215 -------------------------------------------------
 216 |Area              | Address                    |
 217 -------------------------------------------------
 218 |SecureBoot header | 0xFFFC0000 (32KB)          |
 219 -------------------------------------------------
 220 |GD, BD            | 0xFFFC8000 (4KB)           |
 221 -------------------------------------------------
 222 |ENV               | 0xFFFC9000 (8KB)           |
 223 -------------------------------------------------
 224 |HEAP              | 0xFFFCB000 (50KB)          |
 225 -------------------------------------------------
 226 |STACK             | 0xFFFD8000 (22KB)          |
 227 -------------------------------------------------
 228 |U-boot SPL        | 0xFFFD8000 (160KB)         |
 229 -------------------------------------------------
 230
 231 NAND Flash memory Map on T2080QDS
 232 --------------------------------------------------------------
 233 Start           End             Definition      Size
 234 0x000000        0x0FFFFF        u-boot img      1MB  (2 blocks)
 235 0x100000        0x17FFFF        u-boot env      512KB (1 block)
 236 0x180000        0x1FFFFF        FMAN ucode      512KB (1 block)
 237
 238
 239 Micro SD Card memory Map on T2080QDS
 240 ----------------------------------------------------
 241 Block           #blocks         Definition      Size
 242 0x008           2048            u-boot img      1MB
 243 0x800           0016            u-boot env      8KB
 244 0x820           0128            FMAN ucode      64KB
 245
 246
 247 SPI Flash memory Map on T2080QDS
 248 ----------------------------------------------------
 249 Start           End             Definition      Size
 250 0x000000        0x0FFFFF        u-boot img      1MB
 251 0x100000        0x101FFF        u-boot env      8KB
 252 0x110000        0x11FFFF        FMAN ucode      64KB
 253
 254
 255 How to update the ucode of Freescale FMAN
 256 -----------------------------------------
 257 => tftp 1000000 fsl_fman_ucode_t2080_xx.bin
 258 => pro off all;erase 0xeff00000 0xeff1ffff;cp 1000000 0xeff00000 $filesize
 259
 260
 261 For more details, please refer to T2080QDS User Guide and access
 262 website www.freescale.com and Freescale QorIQ SDK Infocenter document.