[發明專利]一種基于以太網控制器的智能網卡

在審

• 申請號: 202110976958.4
• 申請日: 2021-08-24
• 公開（公告）號: CN113688093A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 張恒;郁文君;李文學;林凡淼;唐淵
• 申請（專利權）人: 中電科申泰信息科技有限公司
• 主分類號: G06F15/78
• 分類號: G06F15/78;G06F13/12;H04Q1/02
• 代理公司: 無錫派爾特知識產權代理事務所(普通合伙) 32340
• 代理人: 楊立秋

本發明公開一種基于以太網控制器的智能網卡，屬于計算機網絡通信領域，包括×4 PCI?E金手指、以太網控制器、以太網收發器和以太網接口；×4 PCI?E金手指用于所述智能網卡與外部服務器系統的互連；以太網控制器作為所述智能網卡的核心處理單元；以太網收發器實現所述以太網控制器的數據鏈路層與物理層數據傳輸；以太網接口實現網絡數據的接收與發送。以太網控制器應用片上系統技術，在單芯片上集成了1個64bit高性能處理器核和2MB SRAM，最大主頻1.25GHz，利用高性能處理器核的強大數據處理能力，除了實現數據鏈路層和物理層功能，負責底層數據鏈路層幀的封裝與解封，還具備校驗和計算、傳輸分片重組等傳輸層和路由層的處理能力。

技術領域

本發明涉及計算機網絡通信技術領域，特別涉及一種基于以太網控制器的智能網卡。

背景技術

近年來，隨著人工智能、機器學習、大數據分析和云服務等行業的大力發展，我國各行業的網絡應用已經進入了高速發展時期，對網絡性能提出了前所未有的要求。像游戲視頻、社交應用、金融交易、云支付等大吞吐量業務和低延時敏感業務對網絡性能提出了近乎苛刻的需求。

傳統網卡僅僅能實現數據鏈路層和物理層的功能，服務器CPU負責處理網絡中更高層的邏輯。服務器系統中絕大部分數據的處理必須全部經由服務器CPU完成，造成服務器CPU負載過大，無法發揮服務器CPU的最大優勢。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于以太網控制器的智能網卡，以解決傳統網卡僅能實現數據鏈路層和物理層的功能、服務器CPU負載過大的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種基于以太網控制器的智能網卡，包括：

×4 PCI-E金手指，用于所述智能網卡與外部服務器系統的互連；

以太網控制器，作為所述智能網卡的核心處理單元；

以太網收發器，實現所述以太網控制器的數據鏈路層與物理層數據傳輸；

以太網接口，實現網絡數據的接收與發送。

可選的，所述以太網控制器應用片上系統技術，在單芯片上集成有1個64bit 高性能處理器核和2MB SRAM，最大主頻為1.25GHz，能夠提供1個×4 PCI-E接口、1個XAUI接口、2個RGMII接口和1個QSPI接口。

可選的，所述×4 PCI-E金手指的PCI-E信號與所述以太網控制器的PCI-E接口相連。

可選的，所述智能網卡采用的以太網收發器包括1個萬兆以太網收發器和2個千兆以太網收發器；所述智能網卡接出的以太網接口包括1個萬兆以太網接口和2個千兆以太網接口。

可選的，所述萬兆以太網收發器的型號為VSC8486YJB-11，與所述以太網控制器的XAUI接口互連，接出所述萬兆以太網接口。

可選的，所述2個千兆以太網收發器的型號分別為88E1111-BAB和YT8511C；88E1111-BAB與以太網控制器的1個RGMII接口互連，接出1個千兆以太網接口；YT8511C與以太網控制器的另外1個RGMII接口互連，接出另外1個千兆以太網接口。

可選的，所述1個萬兆以太網接口為SFP+接口；2個千兆以太網接口為RJ45接口。

可選的，所述SFP+接口由1個SFP+連接器和1個SFP+籠子組成；所述RJ45接口的型號為HFJ11-1G02E-L11。

可選的，所述SFP+連接器的型號為170382-0001；所述SFP+籠子的型號為74737-0002。

可選的，所述以太網控制器的1個QSPI接口接出1個SPI Flash，用于存放智能網卡的固件信息；其中所述SPI Flash的型號為GD25LQ128D。