[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

技術領域

本發明涉及一種高速網卡，具體涉及一種千兆萬兆多功能網卡。

背景技術

目前的網卡產品線有多種規格，兩個萬兆加兩個千兆、一個萬兆加三個千兆、四個千兆和兩個萬兆的，多種產品會給生產、銷售和售后服務帶來不良影響；并且現有技術中的網卡，功能被定制，比較單一，而且在數據包處理上還主要依賴CPU，同時以太網以百兆網一步月入千兆網時代，對一個千兆以太網數據流的處理可以輕易地消耗掉服務器處理器的大部分處理能力。

針對上述問題，本發明提供一種集成千兆和萬兆以太網、POS（Packet Over SDH，通過同步數字體系提供的高速傳輸通道直接傳送IP分組）的復合網卡。

發明內容

本發明提供的一種千兆萬兆多功能網卡，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。

本發明提供的第一優選實施例中：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。

本發明提供的第二優選實施例中：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。

本發明提供的第三優選實施例中：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 GEN28X接口，使用FPGA控制模塊內部的GTX來實現。

本發明提供的第四優選實施例中：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。

本發明提供的第五優選實施例中提供一種千兆萬兆多功能網卡的實現方法，包括：

步驟S1，系統上電，FPGA芯片從FPGA配置芯片讀取數據并完成對自身的配置；

步驟S2，FPGA芯片檢測SFP1+接口和SFP2+接口的連接方式；

步驟S3，FPGA芯片建立網卡與主機之間的鏈路；

步驟S4，FPGA芯片將檢測到的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、千兆光口輸入，FPGA芯片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。

本發明提供的第六優選實施例中：所述步驟S2中FPGA芯片檢測SFP1+接口和SFP2+接口的連接方式的方法為：FPGA芯片偵測兩個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都會對應一種特別的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+接口為萬兆網口或千兆網口。

本發明提供的第七優選實施例中：所述步驟S3中FPGA芯片建立網卡與主機之間的鏈路的方法中：

網卡系統數據的上傳端口為PCIE GEN2 8X接口，FPGA芯片在主板無效化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。

本發明提供的第八優選實施例中：具體的，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；