[發明專利]一種千兆萬兆多功能網卡及其實現方法

有效

• 申請號: 201210173192.7
• 申請日: 2012-05-30
• 公開（公告）號: CN102710424B
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 姚文浩
• 申請（專利權）人: 曙光信息產業（北京）有限公司
• 主分類號: H04L12/02
• 分類號: H04L12/02;G06F13/10
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司11271
• 代理人: 徐國文

1.一種千兆萬兆多功能網卡的實現方法，其特征在于，包括：

所述多功能網卡包括FPGA控制模塊、FPGA配置芯片模塊、收發器模塊、大容量緩存模塊、低延遲緩存模塊、串并轉換模塊和SFP光口模塊；

所述FPGA控制模塊控制連接所述FPGA配置芯片模塊、收發器模塊、大容量緩存模塊、低延遲緩存模塊和SFP光口模塊；

所述SFP光口模塊包括兩個SFP接口和兩個SFP+接口；

所述SFP接口與FPGA控制模塊連接，所述SFP+接口與所述FPGA控制模塊通過所述串并轉換模塊連接或直接連接；

所述網卡包括選焊電阻模塊，所述SFP+接口通過選焊電阻模塊選擇通過所述串并轉換模塊連接或直接連接所述FPGA控制模塊；

所述SFP+接口通過所述串并轉換模塊連接所述FPGA控制模塊時，SFP+接口被配置成千兆網口，所述SFP+接口直接連接所述FPGA控制模塊時，SFP+接口被配置成萬兆網口；

所述收發器模塊直接使用FPGA控制模塊的高速接口GTX實現，由FPGA控制模塊完成信號的鎖定和解碼；所述網卡數據的上傳端口為PCIE GEN2 8X接口，使用FPGA控制模塊內部的GTX來實現；

所述SFP接口連接千兆以太網或2.5GPOS；所述SFP+接口連接萬兆以太網或10GPOS；

所述FPGA控制模塊采用XC6VLX130T芯片；

所述串并轉換器模塊采用VSC8479芯片，所述兩個SFP+接口包括SFP0+接口和SFP1+接口，所述SFP0+接口和SFP1+接口通過選焊電阻選擇分別連接串并轉換器芯片VSC8479A和VSC8479B；

所述FPGA配置芯片模塊采用的128Mb的XCF128X芯片；

所述低延遲緩存模塊采用CY7C1565KV18芯片；

所述大容量緩存模塊采用兩個SODIM插槽，最大支持8Gb容量；

步驟S1，系統上電，FPGA控制模塊從FPGA配置芯片模塊讀取數據并完成對自身的配置；

步驟S2，FPGA控制模塊檢測SFP1+接口和SFP2+接口的連接方式；

步驟S3，FPGA控制模塊建立網卡與主機之間的鏈路；

步驟S4，FPGA控制模塊將檢測到的SFP1+接口和SFP2+接口的連接方式發送給主機驅動；

步驟S5，主機驅動初始化系統硬件；

步驟S6，數據包從萬兆光口和千兆光口輸入，FPGA控制模塊對每個數據包進行檢測和過濾，對符合規則設置的數據包通過PCIE接口發送到主機端；

所述步驟S5中主機驅動初始化系統硬件的方法為：

所述主機驅動根據萬兆口的數目對相應的串并轉換芯片進行配置，參數存在主機的驅動中；

檢測萬兆光口是否接收到了信號，如果有信號先將對應的晶振改成萬兆以太網的頻率，檢測串并轉換芯片是否能鎖定信號，如果不能鎖定將對應的晶振改成10GPOS的頻率，并復位檢測串并轉換芯片是否能夠鎖定信號；

跳過已經被標記為萬兆的接口，對剩下的接口依次嘗試鎖定千兆以太網或者2.5GPOS信號。

2.如權利要求1所述的網卡的實現方法，其特征在于，所述步驟S2中FPGA控制模塊檢測SFP1+接口和SFP2+接口的連接方式的方法為：FPGA控制模塊偵測兩個ID-MARK信號，這兩個信號通過上下拉區分不同的板子，每一種ID-MARK都會對應一種選焊電阻以及串并轉換器芯片的安裝方式，確定SFP1+接口和SFP2+接口為萬兆網口或是千兆網口。

3.如權利要求1所述的網卡的實現方法，其特征在于，所述步驟S3中FPGA控制模塊建立網卡與主機之間的鏈路的方法中：

FPGA控制模塊在主板無效化PCIE復位信號后開始嘗試建立PCIE鏈路，并用PCIE硬核的link up作為作為系統其他部分的復位信號。

4.如權利要求1所述的網卡的實現方法，其特征在于，所述步驟S6中FPGA控制模塊通過算法邏輯對每個數據包進行檢測和過濾，所述算法邏輯包括哈希、五元組匹配、MAC地址識別。