CN106911480A - 一种网卡及其设计方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种通过PHY卡加PCH内置MAC实现网卡功能的网卡及其设计方法，包括以太网MAC控制器和PHY卡，以太网MAC控制器采用主板PCBA上的PCH自带的以太网MAC控制器，PHY卡为单独PCBA，通过此种方式可大大降低了网卡实现的成本，PHY卡的设计更具有灵活性，减小了PCBA板材的面积和芯片功耗，有利于整系统的空间和散热优化。

Description

一种网卡及其设计方法
技术领域
本发明涉及板卡系统设计领域，尤其涉及一种通过PHY卡加PCH内置MAC实现网卡功能的设计方法。
背景技术
计算机与外界局域网的连接是通过主机箱内插入一块网络接口板，网络接口板又称为通信适配器或网络适配器或网络接口卡NIC，但是更多的人愿意使用更为简单的名称“网卡”。
通常在网卡的基本结构里，以太网卡中数据链路层的芯片一般简称之为MAC控制器，物理层的芯片我们简称之为PHY。许多网卡的芯片把MAC和PHY的功能做到了一颗芯片中，比如Intel 82559网卡。但是MAC和PHY的机制还是单独存在的，只是外观的表现形式是一颗单芯片，从而现有技术中网卡实现的成本较高。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了一种新型的网卡及其设计方法。
第一方面，本发明提供一种网卡，包括以太网MAC控制器和PHY卡，以太网MAC控制器采用主板PCBA上的PCH自带的以太网MAC控制器，PHY卡为单独PCBA。
进一步的，PHY卡与以太网MAC控制器之间通过XGMII接口连接。
进一步的，PHY卡与以太网MAC控制器之间采用FPC柔性电路板连接。
进一步的，PCH芯片采用Intel x722芯片，PHY芯片是采用的Marvell 88E1543芯片。
进一步的，PCH芯片的LAN_SDP_P0_0脚接PHY芯片的INT_N脚，PCH芯片的LAN_I2C_SDA_MDIO_P0脚接PHY芯片的MDIO脚，PCH芯片的LAN_I2C_SCL_MDC_P0脚接PHY芯片的MDC脚，PCH芯片的LAN_TX_P0_P脚经第1电容接PHY芯片的P0_S_INP脚，PCH芯片的LAN_TX_P0_N脚经第2电容接PHY芯片的P0_S_INN脚，PCH芯片的LAN_TX_P1_P脚经第3电容接PHY芯片的P1_S_INP脚，PCH芯片的LAN_TX_P1_N脚经第4电容接PHY芯片的P1_S_INN脚，PCH芯片的LAN_TX_P2_P脚经第5电容接PHY芯片的P2_S_INP脚，PCH芯片的LAN_TX_P2_N脚经第6电容接PHY芯片的P2_S_INN脚，PCH芯片的LAN_TX_P3_P脚经第7电容接PHY芯片的P3_S_INP脚，PCH芯片的LAN_TX_P3_N脚经第8电容接PHY芯片的P3_S_INN脚，PCH芯片的LAN_RX_P0_P脚经第9电容接PHY芯片的P0_S_OUTP脚，PCH芯片的LAN_RX_P0_N脚经第10电容接PHY芯片的P0_S_OUTN脚，PCH芯片的LAN_RX_P1_P脚经第11电容接PHY芯片的P1_S_OUTP脚，PCH芯片的LAN_RX_P1_N脚经第12电容接PHY芯片的P1_S_OUTN脚，PCH芯片的LAN_RX_P2_P脚经第13电容接PHY芯片的P2_S_OUTP脚，PCH芯片的LAN_RX_P2_N脚经第14电容接PHY芯片的P2_S_OUTN脚，PCH芯片的LAN_RX_P3_P脚经第15电容接PHY芯片的P3_S_OUTP脚，PCH芯片的LAN_RX_P3_N脚经第16电容接PHY芯片的P3_S_OUTN脚，PHY芯片的INT_N脚、MDIO脚、MDC脚分别经第1电阻、第2电阻、第3电阻接3.3V电源，PHY芯片的P1_LED[0]脚接PHY芯片的CONFIG 1脚和CONFIG 2脚，PHY芯片的P0_LED[1]脚接PHY芯片的CONFIG 3脚，PHY芯片的CONFIG 0脚接地。
第二方面，本发明提供一种通过PHY卡加PCH内置MAC实现网卡功能的设计方法，以太网MAC控制器采用主板PCBA上的PCH自带的以太网MAC控制器，PHY卡为单独PCBA，以太网MAC控制器和PHY卡组合构成网卡。
进一步的，PHY卡与以太网MAC控制器之间通过XGMII接口连接。
进一步的，PHY卡与以太网MAC控制器之间采用FPC柔性电路板连接。
进一步的，PCH芯片采用Intel x722芯片，PHY芯片采用Marvell 88E1543芯片。
基于复用主板PCH内置的Ethernet Controller MAC控制器，单独的PHY卡设计只需要在PCBA上放一颗PHY芯片，大大降低了网卡实现的成本，PHY卡的设计更具有灵活性，减小了PCBA板材的面积和芯片功耗，有利于整系统的空间和散热优化。
附图说明
图1示出Intel Lewisburg PCH硬件模块原理图。
图2示出本发明新型网卡的结构框图。
图3示出本发明4电口10G PHY卡数据链路图。
图4示出本发明4电口10G PHY卡搭配主机整系统的3D示意图。
图5示出本发明4电口10G PHY卡侧面图。
图6示出本发明4电口10G PHY卡背面照片。
具体实施方式
以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本发明的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明采用的是新一代Intel Lewisburg PCH，其集成了10Gb Ethernet MACController。
此发明提出了一种新的网卡设计方案,依托主板PCH内置的Ethernet ControllerMAC控制器，外插单独设计的一张PHY卡以实现网卡功能。
图1示出Intel Lewisburg PCH硬件模块原理图。
如图1所示，Intel Lewisburg PCH内集成有10Gb以太网MAC控制器。
图2示出本发明新型网卡的结构框图。
如图2所示，本发明新型的网卡包括两部分，一部分为位于主板的PCBA上的PCH自带的以太网MAC控制器，另一部分为单独PCBA设计的PHY卡，通过两部分的组合实现以太网卡的功能。
根据本发明的一实施例，PHY卡与以太网MAC控制器之间通过XGMII接口连接。
图3示出本发明4电口10G PHY卡数据链路图。
如图3所示，PCH芯片采用Intel x722芯片，PHY芯片是采用的Marvell 88E1543芯片。
PCH芯片的LAN_SDP_P0_0脚接PHY芯片的INT_N脚，PCH芯片的LAN_I2C_SDA_MDIO_P0脚接PHY芯片的MDIO脚，PCH芯片的LAN_I2C_SCL_MDC_P0脚接PHY芯片的MDC脚，PCH芯片的LAN_TX_P0_P脚经第1电容接PHY芯片的P0_S_INP脚，PCH芯片的LAN_TX_P0_N脚经第2电容接PHY芯片的P0_S_INN脚，PCH芯片的LAN_TX_P1_P脚经第3电容接PHY芯片的P1_S_INP脚，PCH芯片的LAN_TX_P1_N脚经第4电容接PHY芯片的P1_S_INN脚，PCH芯片的LAN_TX_P2_P脚经第5电容接PHY芯片的P2_S_INP脚，PCH芯片的LAN_TX_P2_N脚经第6电容接PHY芯片的P2_S_INN脚，PCH芯片的LAN_TX_P3_P脚经第7电容接PHY芯片的P3_S_INP脚，PCH芯片的LAN_TX_P3_N脚经第8电容接PHY芯片的P3_S_INN脚，PCH芯片的LAN_RX_P0_P脚经第9电容接PHY芯片的P0_S_OUTP脚，PCH芯片的LAN_RX_P0_N脚经第10电容接PHY芯片的P0_S_OUTN脚，PCH芯片的LAN_RX_P1_P脚经第11电容接PHY芯片的P1_S_OUTP脚，PCH芯片的LAN_RX_P1_N脚经第12电容接PHY芯片的P1_S_OUTN脚，PCH芯片的LAN_RX_P2_P脚经第13电容接PHY芯片的P2_S_OUTP脚，PCH芯片的LAN_RX_P2_N脚经第14电容接PHY芯片的P2_S_OUTN脚，PCH芯片的LAN_RX_P3_P脚经第15电容接PHY芯片的P3_S_OUTP脚，PCH芯片的LAN_RX_P3_N脚经第16电容接PHY芯片的P3_S_OUTN脚，PHY芯片的INT_N脚、MDIO脚、MDC脚分别经第1电阻、第2电阻、第3电阻接3.3V电源，PHY芯片的P1_LED[0]脚接PHY芯片的CONFIG 1脚和CONFIG 2脚，PHY芯片的P0_LED[1]脚接PHY芯片的CONFIG 3脚，PHY芯片的CONFIG 0脚接地。
此外，图4、5、6依次示出本发明4电口10G PHY卡搭配主机整系统的3D示意图、4电口10G PHY卡侧面图以及4电口10G PHY卡背面照片。
本发明还公开了一种通过PHY卡加PCH内置MAC实现网卡功能的设计方法，以太网MAC控制器采用主板PCBA上的PCH自带的以太网MAC控制器，PHY卡为单独PCBA，以太网MAC控制器和PHY卡组合构成网卡。
根据本发明的一实施例，PHY卡与以太网MAC控制器之间通过XGMII接口连接。
根据本发明的一实施例，PHY卡与以太网MAC控制器之间采用FPC柔性电路板连接。
根据本发明的一实施例，PCH芯片采用Intel x722芯片，PHY芯片是采用的Marvell88E1543芯片。
基于复用主板PCH内置的Ethernet Controller MAC控制器，单独的PHY卡设计只需要在PCBA上放一颗PHY芯片，大大降低了网卡实现的成本，PHY卡的设计更具有灵活性，减小了PCBA板材的面积和芯片功耗，有利于整系统的空间和散热优化。
通过不同PHY卡的搭配，可以大大减少主板开发的SKU和复杂度,从而灵活调整库存，提升竞争力。
尽管在装置的上下文中已描述了一些方面，但明显的是这些方面也表示对应方法的描述，其中块或设备与方法步骤或方法步骤的特征相对应。类似地，在方法步骤的上下文中所描述的各方面也表示对应的块或项目或者对应装置的特征的描述。可以通过(或使用)如微处理器、可编程计算机、或电子电路之类的硬件装置来执行方法步骤中的一些或所有。可以通过此类装置来执行最重要的方法步骤中的某一个或多个。
所述实现可以采用硬件或采用软件或可以使用例如软盘、DVD、蓝光、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、或闪存之类的具有被存储在其上的电子可读控制信号的数字存储介质来执行，所述电子可读控制信号与可编程计算机系统配合(或能够与其配合)以使得执行相应的方法。可以提供具有电子可读控制信号的数据载体，所述电子可读控制信号能够与可编程计算机系统配合以使得执行本文所描述的方法。
所述实现还可以采用具有程序代码的计算机程序产品的形式，当计算机程序产品在计算机上运行时，程序代码进行操作以执行该方法。可以在机器可读载体上存储程序代码。
以上所描述的仅是说明性，并且要理解的是，本文所描述的布置和细节的修改和变化对于本领域技术人员而言将是明显的。因此，意在仅由所附权利要求的范围而不是由通过以上描述和解释的方式所呈现的特定细节来限制。

Claims (9)

1.一种网卡，包括以太网MAC控制器和PHY卡，其特征在于，以太网MAC控制器采用主板PCBA上的PCH自带的以太网MAC控制器，PHY卡为单独PCBA。
2.根据权利要求1所述的网卡，其中：PHY卡与以太网MAC控制器之间通过XGMII接口连接。
3.根据权利要求1所述的网卡，其中：进一步的，PHY卡与以太网MAC控制器之间采用FPC柔性电路板连接。
4.根据权利要求1所述的网卡，其中：PCH芯片采用Intel x722芯片，PHY芯片是采用的Marvell 88E1543芯片。
5.根据权利要求4所述的网卡，其中：PCH芯片的LAN_SDP_P0_0脚接PHY芯片的INT_N脚，PCH芯片的LAN_I2C_SDA_MDIO_P0脚接PHY芯片的MDIO脚，PCH芯片的LAN_I2C_SCL_MDC_P0脚接PHY芯片的MDC脚，PCH芯片的LAN_TX_P0_P脚经第1电容接PHY芯片的P0_S_INP脚，PCH芯片的LAN_TX_P0_N脚经第2电容接PHY芯片的P0_S_INN脚，PCH芯片的LAN_TX_P1_P脚经第3电容接PHY芯片的P1_S_INP脚，PCH芯片的LAN_TX_P1_N脚经第4电容接PHY芯片的P1_S_INN脚，PCH芯片的LAN_TX_P2_P脚经第5电容接PHY芯片的P2_S_INP脚，PCH芯片的LAN_TX_P2_N脚经第6电容接PHY芯片的P2_S_INN脚，PCH芯片的LAN_TX_P3_P脚经第7电容接PHY芯片的P3_S_INP脚，PCH芯片的LAN_TX_P3_N脚经第8电容接PHY芯片的P3_S_INN脚，PCH芯片的LAN_RX_P0_P脚经第9电容接PHY芯片的P0_S_OUTP脚，PCH芯片的LAN_RX_P0_N脚经第10电容接PHY芯片的P0_S_OUTN脚，PCH芯片的LAN_RX_P1_P脚经第11电容接PHY芯片的P1_S_OUTP脚，PCH芯片的LAN_RX_P1_N脚经第12电容接PHY芯片的P1_S_OUTN脚，PCH芯片的LAN_RX_P2_P脚经第13电容接PHY芯片的P2_S_OUTP脚，PCH芯片的LAN_RX_P2_N脚经第14电容接PHY芯片的P2_S_OUTN脚，PCH芯片的LAN_RX_P3_P脚经第15电容接PHY芯片的P3_S_OUTP脚，PCH芯片的LAN_RX_P3_N脚经第16电容接PHY芯片的P3_S_OUTN脚，PHY芯片的INT_N脚、MDIO脚、MDC脚分别经第1电阻、第2电阻、第3电阻接3.3V电源，PHY芯片的P1_LED[0]脚接PHY芯片的CONFIG 1脚和CONFIG 2脚，PHY芯片的P0_LED[1]脚接PHY芯片的CONFIG 3脚，PHY芯片的CONFIG 0脚接地。
6.一种通过PHY卡加PCH内置MAC实现网卡功能的设计方法，其特征在于，以太网MAC控制器采用主板PCBA上的PCH自带的以太网MAC控制器，PHY卡为单独PCBA，以太网MAC控制器和PHY卡组合构成网卡。
7.根据权利要求6所述的设计方法，其中：PHY卡与以太网MAC控制器之间通过XGMII接口连接。
8.根据权利要求6所述的设计方法，其中：进一步的，PHY卡与以太网MAC控制器之间采用FPC柔性电路板连接。
9.根据权利要求6所述的设计方法，其中：PCH芯片采用Intel x722芯片，PHY芯片采用Marvell 88E1543芯片。
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