CN113688093A - 一种基于以太网控制器的智能网卡 - Google Patents

一种基于以太网控制器的智能网卡 Download PDF

Info

Publication number
CN113688093A
CN113688093A CN202110976958.4A CN202110976958A CN113688093A CN 113688093 A CN113688093 A CN 113688093A CN 202110976958 A CN202110976958 A CN 202110976958A CN 113688093 A CN113688093 A CN 113688093A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ethernet
interface
network card
ethernet controller
controller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110976958.4A
Other languages
English (en)
Inventor
张恒
郁文君
李文学
林凡淼
唐渊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cetc Shentai Information Technology Co ltd
Original Assignee
Cetc Shentai Information Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cetc Shentai Information Technology Co ltd filed Critical Cetc Shentai Information Technology Co ltd
Priority to CN202110976958.4A priority Critical patent/CN113688093A/zh
Publication of CN113688093A publication Critical patent/CN113688093A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F15/00—Digital computers in general; Data processing equipment in general
    • G06F15/76—Architectures of general purpose stored program computers
    • G06F15/78—Architectures of general purpose stored program computers comprising a single central processing unit
    • G06F15/7807—System on chip, i.e. computer system on a single chip; System in package, i.e. computer system on one or more chips in a single package
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/10—Program control for peripheral devices
    • G06F13/12—Program control for peripheral devices using hardware independent of the central processor, e.g. channel or peripheral processor
    • G06F13/124—Program control for peripheral devices using hardware independent of the central processor, e.g. channel or peripheral processor where hardware is a sequential transfer control unit, e.g. microprocessor, peripheral processor or state-machine
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F15/00—Digital computers in general; Data processing equipment in general
    • G06F15/76—Architectures of general purpose stored program computers
    • G06F15/78—Architectures of general purpose stored program computers comprising a single central processing unit
    • G06F15/7807—System on chip, i.e. computer system on a single chip; System in package, i.e. computer system on one or more chips in a single package
    • G06F15/7825—Globally asynchronous, locally synchronous, e.g. network on chip
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q1/00—Details of selecting apparatus or arrangements
    • H04Q1/02—Constructional details
    • H04Q1/028—Subscriber network interface devices
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2213/00—Indexing scheme relating to interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F2213/0026—PCI express

Abstract

本发明公开一种基于以太网控制器的智能网卡，属于计算机网络通信领域，包括×4 PCI‑E金手指、以太网控制器、以太网收发器和以太网接口；×4 PCI‑E金手指用于所述智能网卡与外部服务器系统的互连；以太网控制器作为所述智能网卡的核心处理单元；以太网收发器实现所述以太网控制器的数据链路层与物理层数据传输；以太网接口实现网络数据的接收与发送。以太网控制器应用片上系统技术，在单芯片上集成了1个64bit高性能处理器核和2MB SRAM，最大主频1.25GHz，利用高性能处理器核的强大数据处理能力，除了实现数据链路层和物理层功能，负责底层数据链路层帧的封装与解封，还具备校验和计算、传输分片重组等传输层和路由层的处理能力。

Description

一种基于以太网控制器的智能网卡
技术领域
本发明涉及计算机网络通信技术领域，特别涉及一种基于以太网控制器的智能网卡。
背景技术
近年来，随着人工智能、机器学习、大数据分析和云服务等行业的大力发展，我国各行业的网络应用已经进入了高速发展时期，对网络性能提出了前所未有的要求。像游戏视频、社交应用、金融交易、云支付等大吞吐量业务和低延时敏感业务对网络性能提出了近乎苛刻的需求。
传统网卡仅仅能实现数据链路层和物理层的功能，服务器CPU负责处理网络中更高层的逻辑。服务器系统中绝大部分数据的处理必须全部经由服务器CPU完成，造成服务器CPU负载过大，无法发挥服务器CPU的最大优势。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于以太网控制器的智能网卡，以解决传统网卡仅能实现数据链路层和物理层的功能、服务器CPU负载过大的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于以太网控制器的智能网卡，包括：
×4 PCI-E金手指，用于所述智能网卡与外部服务器系统的互连；
以太网控制器，作为所述智能网卡的核心处理单元；
以太网收发器，实现所述以太网控制器的数据链路层与物理层数据传输；
以太网接口，实现网络数据的接收与发送。
可选的，所述以太网控制器应用片上系统技术，在单芯片上集成有1个64bit 高性能处理器核和2MB SRAM，最大主频为1.25GHz，能够提供1个×4 PCI-E接口、1个XAUI接口、2个RGMII接口和1个QSPI接口。
可选的，所述×4 PCI-E金手指的PCI-E信号与所述以太网控制器的PCI-E接口相连。
可选的，所述智能网卡采用的以太网收发器包括1个万兆以太网收发器和2个千兆以太网收发器；所述智能网卡接出的以太网接口包括1个万兆以太网接口和2个千兆以太网接口。
可选的，所述万兆以太网收发器的型号为VSC8486YJB-11，与所述以太网控制器的XAUI接口互连，接出所述万兆以太网接口。
可选的，所述2个千兆以太网收发器的型号分别为88E1111-BAB和YT8511C；88E1111-BAB与以太网控制器的1个RGMII接口互连，接出1个千兆以太网接口；YT8511C与以太网控制器的另外1个RGMII接口互连，接出另外1个千兆以太网接口。
可选的，所述1个万兆以太网接口为SFP+接口；2个千兆以太网接口为RJ45接口。
可选的，所述SFP+接口由1个SFP+连接器和1个SFP+笼子组成；所述RJ45接口的型号为HFJ11-1G02E-L11。
可选的，所述SFP+连接器的型号为170382-0001；所述SFP+笼子的型号为74737-0002。
可选的，所述以太网控制器的1个QSPI接口接出1个SPI Flash，用于存放智能网卡的固件信息；其中所述SPI Flash的型号为GD25LQ128D。
在本发明提供的基于以太网控制器的智能网卡中，包括×4 PCI-E金手指、以太网控制器、以太网收发器和以太网接口；所述×4 PCI-E金手指用于所述智能网卡与外部服务器系统的互连；所述以太网控制器作为所述智能网卡的核心处理单元；所述以太网收发器实现所述以太网控制器的数据链路层与物理层数据传输；所述以太网接口实现网络数据的接收与发送。以太网控制器应用片上系统技术，在单芯片上集成了1个64bit 高性能处理器核和2MB SRAM，最大主频1.25GHz，利用以太网控制器高性能处理器核的强大数据处理能力，该智能网卡除了能实现传统网卡的数据链路层和物理层功能，负责底层数据链路层帧的封装与解封，还具备校验和计算、传输分片重组等传输层和路由层的处理能力，将原本服务器CPU的网络处理工作负载和任务转移到智能网卡上来，减少服务器CPU的压力，提高服务器系统的性能。
附图说明
图1是本发明提供的基于以太网控制器的智能网卡结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种基于以太网控制器的智能网卡作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
实施例一
本发明提供了一种基于以太网控制器的智能网卡，其结构如图1所示，包括×4PCI-E金手指、以太网控制器、以太网收发器和以太网接口；所述×4 PCI-E金手指用于所述智能网卡与外部服务器系统的互连；所述以太网控制器作为所述智能网卡的核心处理单元；所述以太网收发器实现所述以太网控制器的数据链路层与物理层数据传输；所述以太网接口实现网络数据的接收与发送。
请继续参阅图1，所述以太网控制器应用片上系统技术，在单芯片上集成有1个64bit 高性能处理器核和2MB SRAM，最大主频为1.25GHz，能够提供1个×4 PCI-E接口、1个XAUI接口、2个RGMII接口和1个QSPI接口，所述×4 PCI-E金手指的PCI-E信号与所述PCI-E接口相连；所述QSPI接口接出1个SPI Flash，用于存放智能网卡的固件信息；其中所述SPIFlash的型号为GD25LQ128D。
所述智能网卡采用的以太网收发器包括1个万兆以太网收发器和2个千兆以太网收发器；所述智能网卡接出的以太网接口包括1个万兆以太网接口和2个千兆以太网接口。所述万兆以太网收发器的型号为VSC8486YJB-11，与所述以太网控制器的XAUI接口互连，接出所述万兆以太网接口。所述2个千兆以太网收发器的型号分别为88E1111-BAB和YT8511C；88E1111-BAB与以太网控制器的1个RGMII接口互连，接出1个千兆以太网接口；YT8511C与以太网控制器的另外1个RGMII接口互连，接出另外1个千兆以太网接口。所述1个万兆以太网接口为SFP+接口；2个千兆以太网接口为RJ45接口。所述SFP+接口由1个SFP+连接器和1个SFP+笼子组成；所述RJ45接口的型号为HFJ11-1G02E-L11。所述SFP+连接器的型号为170382-0001；所述SFP+笼子的型号为74737-0002。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于以太网控制器的智能网卡，其特征在于，包括：
×4 PCI-E金手指，用于所述智能网卡与外部服务器系统的互连；
以太网控制器，作为所述智能网卡的核心处理单元；
以太网收发器，实现所述以太网控制器的数据链路层与物理层数据传输；
以太网接口，实现网络数据的接收与发送。
2.如权利要求1所述的基于以太网控制器的智能网卡，其特征在于，所述以太网控制器应用片上系统技术，在单芯片上集成有1个64bit 高性能处理器核和2MB SRAM，最大主频为1.25GHz，能够提供1个×4 PCI-E接口、1个XAUI接口、2个RGMII接口和1个QSPI接口。
3.如权利要求2所述的基于以太网控制器的智能网卡，其特征在于，所述×4 PCI-E金手指的PCI-E信号与所述以太网控制器的PCI-E接口相连。
4.如权利要求2所述的基于以太网控制器的智能网卡，其特征在于，所述智能网卡采用的以太网收发器包括1个万兆以太网收发器和2个千兆以太网收发器；所述智能网卡接出的以太网接口包括1个万兆以太网接口和2个千兆以太网接口。
5.如权利要求4所述的基于以太网控制器的智能网卡，其特征在于，所述万兆以太网收发器的型号为VSC8486YJB-11，与所述以太网控制器的XAUI接口互连，接出所述万兆以太网接口。
6.如权利要求4所述的基于以太网控制器的智能网卡，其特征在于，所述2个千兆以太网收发器的型号分别为88E1111-BAB和YT8511C；88E1111-BAB与以太网控制器的1个RGMII接口互连，接出1个千兆以太网接口；YT8511C与以太网控制器的另外1个RGMII接口互连，接出另外1个千兆以太网接口。
7.如权利要求4所述的基于以太网控制器的智能网卡，其特征在于，所述1个万兆以太网接口为SFP+接口；2个千兆以太网接口为RJ45接口。
8.如权利要求7所述的基于以太网控制器的智能网卡，其特征在于，所述SFP+接口由1个SFP+连接器和1个SFP+笼子组成；所述RJ45接口的型号为HFJ11-1G02E-L11。
9.如权利要求8所述的基于以太网控制器的智能网卡，其特征在于，所述SFP+连接器的型号为170382-0001；所述SFP+笼子的型号为74737-0002。
10.如权利要求2所述的基于以太网控制器的智能网卡，其特征在于，所述以太网控制器的1个QSPI接口接出1个SPI Flash，用于存放智能网卡的固件信息；其中所述SPI Flash的型号为GD25LQ128D。
CN202110976958.4A 2021-08-24 2021-08-24 一种基于以太网控制器的智能网卡 Pending CN113688093A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110976958.4A CN113688093A (zh) 2021-08-24 2021-08-24 一种基于以太网控制器的智能网卡

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110976958.4A CN113688093A (zh) 2021-08-24 2021-08-24 一种基于以太网控制器的智能网卡

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113688093A true CN113688093A (zh) 2021-11-23

Family

ID=78582222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110976958.4A Pending CN113688093A (zh) 2021-08-24 2021-08-24 一种基于以太网控制器的智能网卡

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113688093A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114003251A (zh) * 2021-12-30 2022-02-01 北京中科网威信息技术有限公司 Fpga加速卡探测方法、装置、设备及计算机存储介质

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6252874B1 (en) * 1998-07-20 2001-06-26 D-Link Corporation Ethernet card and ethernet card improvement methods
CN1480857A (zh) * 2003-06-05 2004-03-10 中国科学院计算技术研究所 双光口智能千兆以太网卡
US20070028138A1 (en) * 2005-07-29 2007-02-01 Broadcom Corporation Combined local and network storage interface
CN1992610A (zh) * 2005-12-31 2007-07-04 中国科学院计算技术研究所 具有硬件加速功能的智能以太网卡
AU2009210412A1 (en) * 2008-08-22 2010-03-11 Aristocrat Technologies Australia Pty Limited Network interface, gaming system and gaming device
CN102752119A (zh) * 2012-07-09 2012-10-24 南京中兴特种软件有限责任公司 一种智能网卡的接口实现方法
CN102801533A (zh) * 2012-07-19 2012-11-28 曙光信息产业(北京)有限公司 一种千兆万兆以太复合网卡及其实现方法
CN202798752U (zh) * 2012-07-19 2013-03-13 曙光信息产业(北京)有限公司 一种千兆万兆以太复合网卡
CN204272152U (zh) * 2014-12-25 2015-04-15 浪潮电子信息产业股份有限公司 一种可选管理功能的四口千兆外插网卡
CN204392269U (zh) * 2015-03-05 2015-06-10 南京叠锶信息技术有限公司 一种全可编程sdn高速网卡
US20180198633A1 (en) * 2017-01-09 2018-07-12 Allied Telesis Holdings K.K. Network card
CN109828940A (zh) * 2019-01-31 2019-05-31 郑州云海信息技术有限公司 一种智能网卡及数据处理系统和方法
CN111158731A (zh) * 2019-12-06 2020-05-15 苏州浪潮智能科技有限公司 一种基于cpld的网卡固件升级装置及方法
WO2021139321A1 (zh) * 2020-07-20 2021-07-15 平安科技（深圳）有限公司 智能网卡初始化方法、装置、计算机设备和存储介质

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6252874B1 (en) * 1998-07-20 2001-06-26 D-Link Corporation Ethernet card and ethernet card improvement methods
CN1480857A (zh) * 2003-06-05 2004-03-10 中国科学院计算技术研究所 双光口智能千兆以太网卡
US20070028138A1 (en) * 2005-07-29 2007-02-01 Broadcom Corporation Combined local and network storage interface
CN1992610A (zh) * 2005-12-31 2007-07-04 中国科学院计算技术研究所 具有硬件加速功能的智能以太网卡
AU2009210412A1 (en) * 2008-08-22 2010-03-11 Aristocrat Technologies Australia Pty Limited Network interface, gaming system and gaming device
CN102752119A (zh) * 2012-07-09 2012-10-24 南京中兴特种软件有限责任公司 一种智能网卡的接口实现方法
CN102801533A (zh) * 2012-07-19 2012-11-28 曙光信息产业(北京)有限公司 一种千兆万兆以太复合网卡及其实现方法
CN202798752U (zh) * 2012-07-19 2013-03-13 曙光信息产业(北京)有限公司 一种千兆万兆以太复合网卡
CN204272152U (zh) * 2014-12-25 2015-04-15 浪潮电子信息产业股份有限公司 一种可选管理功能的四口千兆外插网卡
CN204392269U (zh) * 2015-03-05 2015-06-10 南京叠锶信息技术有限公司 一种全可编程sdn高速网卡
US20180198633A1 (en) * 2017-01-09 2018-07-12 Allied Telesis Holdings K.K. Network card
CN109828940A (zh) * 2019-01-31 2019-05-31 郑州云海信息技术有限公司 一种智能网卡及数据处理系统和方法
CN111158731A (zh) * 2019-12-06 2020-05-15 苏州浪潮智能科技有限公司 一种基于cpld的网卡固件升级装置及方法
WO2021139321A1 (zh) * 2020-07-20 2021-07-15 平安科技（深圳）有限公司 智能网卡初始化方法、装置、计算机设备和存储介质

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
赵柏山;王禹衡;刘佳琪;: "用于视频传输的10G网络接口设计", 微处理机, no. 03, pages 30 - 34 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114003251A (zh) * 2021-12-30 2022-02-01 北京中科网威信息技术有限公司 Fpga加速卡探测方法、装置、设备及计算机存储介质
CN114003251B (zh) * 2021-12-30 2022-04-15 北京中科网威信息技术有限公司 Fpga加速卡探测方法、装置、设备及计算机存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111901164B (zh) Ocp nic网卡的适配控制方法、装置、设备及系统
CN104699654A (zh) 一种基于chi片内互联总线与qpi片间互联总线互联适配系统和方法
CN110764585B (zh) 一种通用的独立bmc板卡
CN205901714U (zh) 一种s频段收发一体化处理器
CN103777716A (zh) 一种基于vpx总线的fmc结构3u通用载板
CN110837486A (zh) 一种基于FPGA的FlexRay-CPCIe通信模块
CN101969378B (zh) 基于交换机的可扩展dspeed-dsp_q6474信号处理板
CN113688093A (zh) 一种基于以太网控制器的智能网卡
CN103116559A (zh) 一种高速互联服务器系统的设计方法
CN112948316A (zh) 一种基于网络互联的ai边缘计算一体机架构
CN205563550U (zh) 一种基于Microblaze软核的PS2接口的KVM模块
CN106528462A (zh) 大容量数据记录器数据回读设备
CN106326175A (zh) 一种ahb总线和opb总线的转换方法及桥装置
CN106445865A (zh) 一种冗余计算机背板总线连接方法
CN209044575U (zh) 基于pis的存储装置控制器、存储装置及系统
CN213581897U (zh) 一种新型显示控制计算模块
CN103678231A (zh) 一种两通道并行信号处理模块
CN113971148A (zh) 基于linux实时操作系统的PCIE实时网卡数据传输方法及装置
CN203084719U (zh) 基于plb总线的sja1000接口ip核
CN208325116U (zh) 一种具备交换功能的车载计算单元
CN206863938U (zh) 一种带断点续传的数据通讯机
CN218181515U (zh) 一种计算板卡及计算机设备
CN115543908B (zh) 基于FPGA的Aurora总线数据交互系统
CN216927600U (zh) 一种网络数据计算系统及内置该系统的服务器
CN212569756U (zh) 一种多fpga平台的软件测试系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination