doc/guides/nics/nfb.rst

   1 ..  SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   2     Copyright 2019 Cesnet
   3     Copyright 2019 Netcope Technologies
   4
   5 NFB poll mode driver library
   6 =================================
   7
   8 The NFB poll mode driver library implements support for the Netcope
   9 FPGA Boards (**NFB-40G2, NFB-100G2, NFB-200G2QL**) and Silicom **FB2CGG3** card,
  10 FPGA-based programmable NICs. The NFB PMD uses interface provided by the libnfb
  11 library to communicate with these cards over the nfb layer.
  12
  13 More information about the
  14 `NFB cards <http://www.netcope.com/en/products/fpga-boards>`_
  15 and used technology
  16 (`Netcope Development Kit <http://www.netcope.com/en/products/fpga-development-kit>`_)
  17 can be found on the `Netcope Technologies website <http://www.netcope.com/>`_.
  18
  19 .. note::
  20
  21    Currently the driver is supported only on x86_64 architectures.
  22    Only x86_64 versions of the external libraries are provided.
  23
  24 Prerequisites
  25 -------------
  26
  27 This PMD requires kernel modules which are responsible for initialization and
  28 allocation of resources needed for nfb layer function.
  29 Communication between PMD and kernel modules is mediated by libnfb library.
  30 These kernel modules and library are not part of DPDK and must be installed
  31 separately:
  32
  33 *  **libnfb library**
  34
  35    The library provides API for initialization of nfb transfers, receiving and
  36    transmitting data segments.
  37
  38 *  **Kernel modules**
  39
  40    * nfb
  41
  42    Kernel modules manage initialization of hardware, allocation and
  43    sharing of resources for user space applications.
  44
  45 Dependencies can be found here:
  46 `Netcope common <https://www.netcope.com/en/company/community-support/dpdk-libsze2#NFB>`_.
  47
  48 Versions of the packages
  49 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
  50
  51 The minimum version of the provided packages:
  52
  53 * for DPDK from 19.05
  54
  55 Configuration
  56 -------------
  57
  58 Timestamps
  59
  60 The PMD supports hardware timestamps of frame receipt on physical network interface. In order to use
  61 the timestamps, the hardware timestamping unit must be enabled (follow the documentation of the NFB
  62 products) and the device argument `timestamp=1` must be used.
  63
  64 .. code-block:: console
  65
  66     ./<build_dir>/app/dpdk-testpmd -w b3:00.0,timestamp=1 <other EAL params> -- <testpmd params>
  67
  68 When the timestamps are enabled with the *devarg*, a timestamp validity flag is set in the MBUFs
  69 containing received frames and timestamp is inserted into the `rte_mbuf` struct.
  70
  71 The timestamp is an `uint64_t` field. Its lower 32 bits represent *seconds* portion of the timestamp
  72 (number of seconds elapsed since 1.1.1970 00:00:00 UTC) and its higher 32 bits represent
  73 *nanosecond* portion of the timestamp (number of nanoseconds elapsed since the beginning of the
  74 second in the *seconds* portion.
  75
  76
  77 Using the NFB PMD
  78 ----------------------
  79
  80 Kernel modules have to be loaded before running the DPDK application.
  81
  82 NFB card architecture
  83 ---------------------
  84
  85 The NFB cards are multi-port multi-queue cards, where (generally) data from any
  86 Ethernet port may be sent to any queue.
  87 They are represented in DPDK as a single port.
  88
  89 NFB-200G2QL card employs an add-on cable which allows to connect it to two
  90 physical PCI-E slots at the same time (see the diagram below).
  91 This is done to allow 200 Gbps of traffic to be transferred through the PCI-E
  92 bus (note that a single PCI-E 3.0 x16 slot provides only 125 Gbps theoretical
  93 throughput).
  94
  95 Although each slot may be connected to a different CPU and therefore to a different
  96 NUMA node, the card is represented as a single port in DPDK. To work with data
  97 from the individual queues on the right NUMA node, connection of NUMA nodes on
  98 first and last queue (each NUMA node has half of the queues) need to be checked.
  99
 100 .. figure:: img/szedata2_nfb200g_architecture.*
 101     :align: center
 102
 103     NFB-200G2QL high-level diagram
 104
 105 Limitations
 106 -----------
 107
 108 Driver is usable only on Linux architecture, namely on CentOS.
 109
 110 Since a card is always represented as a single port, but can be connected to two
 111 NUMA nodes, there is need for manual check where master/slave is connected.
 112
 113 Example of usage
 114 ----------------
 115
 116 Read packets from 0. and 1. receive queue and write them to 0. and 1.
 117 transmit queue:
 118
 119 .. code-block:: console
 120
 121    ./<build_dir>/app/dpdk-testpmd -l 0-3 -n 2 \
 122    -- --port-topology=chained --rxq=2 --txq=2 --nb-cores=2 -i -a
 123
 124 Example output:
 125
 126 .. code-block:: console
 127
 128    [...]
 129    EAL: PCI device 0000:06:00.0 on NUMA socket -1
 130    EAL:   probe driver: 1b26:c1c1 net_nfb
 131    PMD: Initializing NFB device (0000:06:00.0)
 132    PMD: Available DMA queues RX: 8 TX: 8
 133    PMD: NFB device (0000:06:00.0) successfully initialized
 134    Interactive-mode selected
 135    Auto-start selected
 136    Configuring Port 0 (socket 0)
 137    Port 0: 00:11:17:00:00:00
 138    Checking link statuses...
 139    Port 0 Link Up - speed 10000 Mbps - full-duplex
 140    Done
 141    Start automatic packet forwarding
 142      io packet forwarding - CRC stripping disabled - packets/burst=32
 143      nb forwarding cores=2 - nb forwarding ports=1
 144      RX queues=2 - RX desc=128 - RX free threshold=0
 145      RX threshold registers: pthresh=0 hthresh=0 wthresh=0
 146      TX queues=2 - TX desc=512 - TX free threshold=0
 147      TX threshold registers: pthresh=0 hthresh=0 wthresh=0
 148      TX RS bit threshold=0 - TXQ flags=0x0
 149    testpmd>