[實用新型]一種FPGA可重構網絡處理板卡

有效

• 申請號: 201820301102.0
• 申請日: 2018-03-05
• 公開（公告）號: CN207869146U
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 王鋼;張新智
• 申請（專利權）人: 西安彼睿電子科技有限公司
• 主分類號: H04L12/933
• 分類號: H04L12/933
• 代理公司: 西安科果果知識產權代理事務所(普通合伙) 61233
• 代理人: 何銳

本實用新型涉及一種FPGA可重構網絡處理板卡，包括處理板、設置在處理板上的CPU處理模塊、儲存模塊、可編輯單元；可編輯單元包括8路SFP+光網絡接口、QSFP光網絡接口、Mini PCle接口、3個SATA3接口、HDMI接口、千兆以太網接口、USB接口、UART接口、IIC接口、CAN接口、SD卡接口；儲存模塊包括DDR3存儲器和QSPI Flash存儲器；無需改變物理硬件，即可生成新的比特流文件，并對全可編程器件進行重新配置。

技術領域

本實用新型涉及網絡設備以及信息技術設備技術領域，具體的涉及一種FPGA可重構網絡處理板卡。

背景技術

傳統網絡的層次結構是互聯網取得巨大成功的關鍵。但是隨著網絡規模的不斷擴大，封閉的網絡設備內置了過多的復雜協議，增加了運營商定制優化網絡的難度，科研人員無法在真實環境中規模部署新協議。同時，互聯網流量的快速增長，用戶對流量的需求不斷擴大，各種新型服務不斷出現，增加了網絡運維成本。

SDN(軟件定義網絡)作為下一代網絡體系結構，利用分層的思想，將數據與控制相分離。在控制層，包括具有邏輯中心化和可編程的控制器，可掌握全局網絡信息，方便管理配置網絡和部署新協議。在數據層，僅提供簡單的數據轉發功能，可以快速處理匹配的數據包，適應流量日益增長的需求。兩層之間采用開放的統一接口進行交互。控制器通過標準接口向交換機下發統一標準規則，交換機僅需按照這些規則執行相應的動作即可。因此，SDN技術能夠有效降低設備負載，協助網絡運營商更好地控制基礎設施，降低整體運營成本，成為最具前途的網絡技術之一。

目前，能夠支持SDN技術的網絡處理板卡可基于ASIC或FPGA器件來實現。但是ASIC設計周期長、費用昂貴且ASIC器件重構性差，因此采用FPGA 為平臺，內嵌ARM硬核運行操作系統，組成網絡接入層、匯聚層、核心層節點。系統接口豐富，性能優異，同時完全開放、自由度高，是SDN技術研究的理想硬件平臺。

實用新型內容

為了克服上述現有技術的缺點，本實用新型的目的是提供一種無需改變物理硬件，即可生成新的比特流文件，并對全可編程器件進行重新配置的 FPGA可重構網絡處理板卡。

為達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案，一種FPGA可重構網絡處理板卡，包括處理板、設置在處理板上的CPU處理模塊、儲存模塊、可編輯單元；

所述的可編輯單元包括8路SFP+光網絡接口、QSFP光網絡接口、Mini PCle接口、3個SATA3接口、HDMI接口、千兆以太網接口、USB接口、 UART接口、IIC接口、CAN接口、SD卡接口；

所述的儲存模塊包括DDR3存儲器和QSPI Flash存儲器；

所述的CPU處理模塊分別與SFP+光網絡接口、QSFP光網絡接口、Mini PCle接口、SATA3接口、HDMI接口、千兆以太網接口、USB接口、UART 接口、IIC接口、CAN接口、SD卡接口、DDR3存儲器和QSPI Flash存儲器雙向電連接。

所述的DDR3存儲器是通過插入到設置在處理板一側上的DDR3SODIMM 存儲器擴展接口與CPU處理模塊連接。

所述的DDR3存儲器共有兩片，每片為16bit位寬共32bit，該DDR3儲存器采用MICRON公司的MT4K256M16TW，容量為1024MB。

所述的QSPI Flash存儲器為QSPI Flash配置存儲器。FLASH器件選用 MICRON公司的N25Q256A13EF840E串行NOR Flash芯片。

所述的CPU處理模塊為ARM公司Cortex-A9雙核處理器硬核。

所述的千兆以太網接口為Marvell公司的88E1518PHY芯片。