虹科方案 | 強大而靈活的虹科10G網(wǎng)管以太網(wǎng)交換機IP核，開發(fā)交換機的好幫手！

IP核（IntellectualProperty core）是集成電路芯核的簡稱，它是一段具有特定電路功能的硬件描述語言程序，可以將一組擁有知識產(chǎn)權(quán)的電路設計集合在一起，從而構(gòu)成芯片的基本單位。該程序與集成電路工藝無關(guān)，可以移植到不同的半導體工藝中去生產(chǎn)集成電路芯片，進而達到減少開發(fā)工作、縮短產(chǎn)品上市時間的效果。

虹科10G網(wǎng)管以太網(wǎng)交換機IP核

HongKe 10G Managed Ethernet Switch IP Core /

虹科10G網(wǎng)管以太網(wǎng)交換機IP核（以下稱為10G MES IP核）是一種多速（100M/1G/2.5G/5G/10Gs）交換機IP，并支持IEEE 1588 V2透明時鐘功能。此功能會修改 PTP 事件消息，并考慮通過交換機所花費的時間。該方案通過補償整個網(wǎng)絡的交付差異來提高分發(fā)準確性。具體來說，10G MES IP核還通過為每個端口使用獨立的硬件來支持IEEE 1588 V2一步透明時鐘對等（P2P）功能。此功能不僅可以補償停留時間，還可以補償每個鏈接的延遲。虹科10G網(wǎng)管以太網(wǎng)交換機（MES）IP核具有一個全速、無HOL效應的任意交叉矩陣，可在所有端口之間進行連續(xù)傳輸。它支持多達32個具有不同線速的端口。內(nèi)部微結(jié)構(gòu)包括破壞性增強功能，即使在關(guān)鍵用例中也可確保交換機可靠運行。例如，虛擬輸出隊列組合的鏡像MAC表允許以最大數(shù)據(jù)吞吐量同時訪問矩陣，IP不請求任何外部存儲器。此外，該產(chǎn)品還采用了一種存儲&轉(zhuǎn)發(fā)的交換方案，以全面滿足以太網(wǎng)標準關(guān)于幀完整性校驗的要求。
該IP包含用于以太網(wǎng)PHY設備的MII/GMII/RGMII本機接口，并且可以與Xilinx IP組合以支持RMII/SGMIIQ/SGMII和USXGMII等接口。它還提供一個AXI4-Stream接口，以簡化與其他IP內(nèi)核（如SAS crypt）的連接，從而實現(xiàn)線速安全。

10G網(wǎng)管以太網(wǎng)交換機IP被全面集成在Xilinx Vivado IPI工具上。該圖形界面允許從高層級視點配置IP的通用參數(shù)。由于在合成時間具有這種靈活性，因此在給定應用程序和設備的功能和端口方面獲得優(yōu)化的實現(xiàn)是可行的。此外，可以使用任何HDL語言直接實例化IP。

以下Xilinx FPGA系列可以支持10G MES ：

7系列（Zynq-7000，Spartan-7，Artix-7，Kintex-7，Virtex-7）

Ultrascale +（Zynq MPSoC，Kintex-7，Virtex-7）

虹科

用于Xilinx Vivado工具的

10G網(wǎng)管以太網(wǎng)交換機IP核 /

虹科10G MES IP核主要功能

HongKe 10G MES IP Core Key Features

1

# 接口

全雙工100M/1G/2.5G/5G/10G以太網(wǎng)接口

可配置從3個到32個以太網(wǎng)端口

MII/RMII/GMII/RGMII/SGMII/QSGMII/USXGMII物理層設備（PHY）接口

每個端口支持不同的數(shù)據(jù)速率

銅纜和光纖介質(zhì)接口：100M/1G/2.5G/5GBase-T，100MBase-FX，1GBase-X，10GBase-SR，10GBase-LR，10GBase-BX

2

# 交換

具有自動MAC地址學習和老化功能的動態(tài)MAC表

靜態(tài)MAC表

巨型幀管理

基于以太網(wǎng)的交換

端口鏡像

廣播/多播風暴防護

每端口速率限制（廣播、多播和單播流量）

3

# 時間同步

IEEE 1588v2無狀態(tài)透明時鐘功能（P2P–第2層/E2E–第2層）

兼容SoC-e IEEE 1588 IP核（1588Tiny，PreciseTimeBasic）

4

# 流通管理

多播幀過濾

交換端口掩碼：用戶定義的幀到具體端口的轉(zhuǎn)發(fā)

基于端口的VLAN支持

服務質(zhì)量（QoS）：優(yōu)先級（PCP-802.1p，DSCP TOS，以太類型）

IEEE 802.1X EAPOL硬件處理

DSA（分布式交換結(jié)構(gòu)）標記：使用DSA的理想情況是以太網(wǎng)交換機支持“交換機標簽”，這是一項硬件功能使交換機為每個以太網(wǎng)幀插入一個特定標簽，該幀從特定端口接收以幫助管理接口確定

5

# 組態(tài)

MDIO，UART，AXI4-Lite或CoE（以太網(wǎng)配置）管理接口

以太網(wǎng)配置（COE）：通過連接到CPU的同一以太網(wǎng)鏈路全面訪問內(nèi)部寄存器

購買IP內(nèi)核時提供驅(qū)動程序

6

# 冗余協(xié)議

M/RSTP（需要軟件堆棧）：對M/RSTP的硬件支持/IP內(nèi)核隨附的Linux參考M/RSTP堆棧/提供Posix兼容的RSTP堆棧

MES

虹

科

IP核

虹科網(wǎng)管以太網(wǎng)交換機IP（MES IP）系列是一個適用多行業(yè)的產(chǎn)品，它可以被嵌入到電網(wǎng)的自動化和保護設備中，也可以用于支持工業(yè)PLC和網(wǎng)絡設備的以太網(wǎng)現(xiàn)場總線。在汽車行業(yè)，虹科MES IP核與PTP IP核一起被用于激光雷達核網(wǎng)管應用，而在航空航天領(lǐng)域，虹科MES IP的低延遲核分布式內(nèi)存架構(gòu)發(fā)揮著重要作用。