CN214281418U - 一种srio与以太网交换板卡 - Google Patents
一种srio与以太网交换板卡 Download PDFInfo
- Publication number
- CN214281418U CN214281418U CN202120353385.5U CN202120353385U CN214281418U CN 214281418 U CN214281418 U CN 214281418U CN 202120353385 U CN202120353385 U CN 202120353385U CN 214281418 U CN214281418 U CN 214281418U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- srio
- chip
- switching
- board card
- board
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Small-Scale Networks (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种SRIO与以太网交换板卡，该板是符合VITA 46和VITA65规范的6U VPX SRIO与以太网交换板卡。通过本实用新型的交换板卡，可以方便地应用在标准的6U VPX机箱内进行板卡之间的高速数据交换和路由。该板卡采用标准的6U的VPX结构设计，具有优良的散热性能和环境防护设计。该板卡集成了千兆以太网和SRIO数据交换功能，同时满足机箱系统的控制功能和高速数据交换功能，前出两路千兆网口和两路QSFP+(40G)光口可用于系统大数据量信息的传递或者多台机箱间的互联。板卡支持IPMB总线，实现温度、电压监控以及板卡的上下电管理功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及互联网设备领域，尤其是一种SRIO与以太网交换板卡。
背景技术
交换板是实现整个机箱甚至整个系统最重要的一块板卡，交换功能的数据吞吐量以及路由配置保证了机箱内部数据的自由交换和传递。为减轻业务板之间的数据转发，提高速度效率，独立出交换板使设备的整体转发性更高，也降低了其他板卡的负担，提高整个设备的可靠性。
在我国，随着战场环境的复杂性，需要采集到的信息量越来越多，对于数据的传输速率、传输量以及系统的可靠性等方方面面的要求越来越高，以前老的体系架构及总线的传输带宽越来越不适用于现在化战场当中，而VPX架构采用了新一代的高速串行总线技术，支持更高的传输带宽，结构及性能更加优越，其中的交换方式也使整机系统的稳定性、可靠性、传输速率和传输量得到了保证。而近年来，随着中国军事力量的崛起，国外对中国的技术层面的限制及封锁，使得国内设备的整体通信速率不高，所以对于新技术及新产品的研发已经迫在眉睫，我辈当自强，为了中国科学技术的发展，每一位中华儿女都应贡献自己的一份力量。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种通用设计方案的SRIO与以太网交换板卡，符合标准6U VPX结构、千兆以太网要求，具有SRIO交换功能，满足机箱及外部数据传输功能，实现了综合集成化、组合化、易维护使用等特点，提高了设备的可靠性及适用性，可以方便地将其应用在标准6U VPX机箱中，通过背板实现各个功能板卡之间的数据交互。
本实用新型采用如下技术方案：一种SRIO与以太网交换板卡，包括：SRIO交换模块、ETH交换模块、配置处理模块、上下电管理模块、电源模块以及外围接口；
其中，SRIO交换模块、ETH交换模块分别连接到配置处理模块；上下电管理模块与电源模块相连接；
所述SRIO交换模块主要包括两片交换芯片CPS1848；所述交换芯片CPS1848拥有48个通道；
ETH交换模块包括网络交换芯片BCM5396芯片，通过配置管脚，SPI或EEPROM进行寄存器配置，网络交换芯片共引出14路SGMII接口到VPX连接器，即板卡上的P1接口，第13路保留，第14、15路通过PHY芯片引到前面板2*RJ45接口，用于机箱间的级联扩展；STM32F429通过SPI总线实现交换芯片BCM5396的参数配置。
进一步的，所述交换板卡周围设置有多个接口，包括：
分别从两片STM32F429芯片各引出一路标准串口，连接至同一连接器DB9上；
分别从两片SRIO交换芯片CPS1848各引出一路SRIO X4接口引至两个QSFP+连接器上；
从一片网络交换芯片BCM5396引出两路SGMII接口，分别通过PHY芯片引至两个带变压器的RJ45连接器上；
面板设置板卡电源指示灯。
进一步的，每片交换芯片CPS1848配置成9路SRIO X4，共18路，分配如下：
两片SRIO交换芯片互联占用一路；
通过QSFP+引出一路；
剩余7路通过VPX连接器引出，P2～P5连接器，第一片交换芯片的7路通过P2-P3连接器引出，第二片交换芯片通过P4-P5连接器引出；
每片CPS1848各引出1路SRIO X4至前面板QSFP+连接器，用于机箱间的级联扩展，另外一路用于两片交换芯片之间的数据交互。
进一步的，配置处理模块采用STM32F429芯片，通过I2C接口与交换芯片CPS1848相连接，实现交换芯片CPS1848的参数配置，用SPI接口连接到BCM5396芯片，进行BCM5396的配置，并引出一路串口至前面板。
进一步的，上下电管理模块包括缓冲芯片LTC4303，板卡将从VPX连接器引入IPMB总线信号，这些信号经过缓冲芯片LTC4303后接入STM32F429，然后通过MCU控制板卡电源使能信号，实现上下电管理功能。
进一步的，MCU还会连接一个集成式的温度传感器和电源电压监测芯片，完成IPMB总线的温度和电压监测功能。
进一步的，两片STM32F429芯片之间通过串口连接，方便管理总线对配置MCU程序的升级。
进一步的，还包括RS232功能接口DB9，用于串口输出打印：板卡支持将板卡信息、交换板接口信息等详情通过串口输出并显示。
进一步的，板卡上设置2个RJ45接口，用于实现千兆以太网功能，千兆以太网作为控制信息传递的主要途径，用于最大支持14个槽位的信息交互以及2个对外标准1000Base-T接口，实现最大3个系统间的级联。
有益效果：
本实用新型的交换板卡符合标准6U VPX结构、千兆以太网要求，具有SRIO交换功能，满足机箱及外部数据传输功能，实现了综合集成化、组合化、易维护使用等特点，提高了设备的可靠性及适用性，可以方便地将其应用在标准6U VPX机箱中，通过背板实现各个功能板卡之间的数据交互。
附图说明
图1为本实用新型的硬件结构图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅为本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域的普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
根据本实用新型的实施例，提出一种SRIO与以太网交换板卡，包括：SRIO交换模块、ETH交换模块、配置处理模块、上下电管理模块、电源模块以及外围接口；
其中，SRIO交换模块、ETH交换模块分别连接到配置处理模块；上下电管理模块与电源模块相连接；所述交换板卡周围设置有多个接口，包括：
分别从两片STM32F429芯片各引出一路标准串口，连接至同一连接器DB9上；
分别从两片SRIO交换芯片CPS1848各引出一路SRIO X4接口引至两个QSFP+连接器上；
从一片网络交换芯片BCM5396引出两路SGMII接口，分别通过PHY芯片引至两个带变压器的RJ45连接器上；
面板设置板卡电源指示灯。
所述SRIO交换模块主要包括两片交换芯片CPS1848；所述交换芯片CPS1848拥有48个通道(lane)，每个通道(lane)最高可支持6.25Gbps，最多可配置成12路SRIO X4通道的交换。
本实用新型中，每片交换芯片CPS1848配置成9路SRIO X4，共18路，
每片中的9路分配关系说明如下：
1、两片SRIO交换芯片互联占用一路；
2、通过QSFP+引出一路；
3、剩余7路通过VPX连接器引出，P2～P5连接器，第一片交换芯片的7路通过P2-P3连接器引出，第二片交换芯片通过P4-P5连接器引出；
每个通道lane速度6.25Gbps,每路的交换速度为6.25Gbps*4*8/10＝20Gbps。每个机的箱设备槽连接本实用新型转换卡的其中1路SRIO X4,共七路，即从P2-P5连接器取一路SRIO X4信号，实现互连，总交换能力高达280Gbps,满足要求。另外，在本实用新型中，每片CPS1848各引出1路SRIO X4至前面板QSFP+连接器，用于机箱间的级联扩展，另外一路用于两片交换芯片之间的数据交互。
ETH交换模块包括网络交换芯片BCM5396芯片，网络交换芯片BCM5396共提供16个SerDes/SGMII接口，其中SerDes支持1000M速率，SGMII支持10/100/1000M速率，可通过配置管脚，SPI或EEPROM进行寄存器配置，支持MDIO接口，支持串行LED显示接口。本实用新型中，网络交换芯片共引出14路SGMII接口到VPX连接器，即板卡上的P1接口，第13路保留，第14、15路通过PHY芯片引到前面板2*RJ45接口，用于机箱间的级联扩展。STM32F429通过SPI总线实现交换芯片BCM5396的参数配置。
配置处理模块采用STM32F429芯片，该芯片是带有FPU的
32位
自带多达三个I2C接口和6路SPI接口。通过I2C接口与交换芯片CPS1848相连接，实现交换芯片CPS1848的参数配置，用SPI接口连接到BCM5396芯片，进行BCM5396的配置，并引出一路串口至前面板。
本实用新型中，上下电管理模块包括缓冲芯片LTC4303，板卡将从VPX连接器引入IPMB总线信号，这些信号经过缓冲芯片LTC4303后接入STM32F429，然后通过MCU控制板卡电源使能信号，实现上下电管理功能；另外，MCU还会连接一个集成式的温度传感器和电源电压监测芯片，完成IPMB总线的温度和电压监测功能。
此外，本设计中两片STM32F429芯片之间通过串口连接，方便管理总线对配置MCU程序的升级。
根据本实用新型的一个实施例，板卡上的电源模块支持12V和3.3V_AUX电源输入；
板卡首先实现12V和3.3V_AUX电源上电，进行板卡温度及电压监控，当检测到主控板卡给出的上电指令后，12V电源给板卡内部上电；
电源模块具有智能平台管理总线(intelligent platform management bus)IPMB功能，能实现：
电源和温度检测；
电源检测：板卡通过LTC2991芯片检测板卡核心芯片的电源供电情况，当检测到的电压超过额定电压的±5％时，会自动切断板卡的12V_VIN电源输入以保护核心芯片不受损害。
温度检测：板卡通过DS18B20芯片检测板卡核心芯片的温度情况，当检测到的温度超过85℃时，会自动切断板卡的12V_VIN电源输入以保护核心芯片不受损害。
本实用新型还有RS232功能功能接口DB9，用于串口输出打印：板卡支持将板卡信息、交换板接口信息等详情通过串口输出并显示。
板卡具有千兆以太网功能，对应于板卡上的2个RJ45接口；具有如下功能：
千兆以太网作为控制信息传递的主要途径。
最大支持14个槽位的信息交互以及2个对外标准1000Base-T接口(10/100/1000自协商)，实现最大3个系统间的级联。
可自定义配置成1.25G的serdes或SGMII接口。
符合IEEE 802.3TM、802.3u、802.3ab和802.3x规格，包括MAC控制暂停框架和自动协商小节，提供所有行业标准以太网兼容，快速以太网和GbE设备。
集成地址管理和最大4K MAC地址。
支持9728字节的巨型帧。
基于端口的VLAN和4K IEEE 802.1Q标签VLAN。
支持端口状态信息输出功能，可通过上位机软件查看交换芯片的配置情况以及端口状态。
本实用新型的SRIO交换功能如下：
实现原理：由STM32F429通过对两片SRIO交换芯片路由表的配置，配置每一路SRIOX4接口拥有唯一的地址，通过此地址可以找到对应的路径，将数据发送出去。
SRIO高速串行总线作为系统数据传递与交互的主要途径，最大支持5Gbps速率传输。
该板卡最大支持14个槽位的信息交互以及2个对外标准的QSFP+光纤接口，实现最大3个系统间的级联。
该板卡提供IIC配置接口，IIC配置接口未引出，通过STM32F429芯片连接至交换芯片。
该板卡支持X1、X2、X4可配。
该板卡支持1.25G、2.5G、3.125G和5G可配。
该板卡支持路由表可配。
该板卡数据吞吐量≥40Gbps。
该板卡支持端口状态信息输出功能，可通过上位机软件查看交换芯片的配置情况以及端口状态。
上面参照附图说明了本实用新型的优选实施方式，但是，应当理解，上述说明仅是示例性的。本领域的技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，对本实用新型作出各种修改和变型。本实用新型的保护范围由所附的权利要求书限定。
Claims (9)
1.一种SRIO与以太网交换板卡，其特征在于，包括：SRIO交换模块、ETH交换模块、配置处理模块、上下电管理模块、电源模块以及外围接口；
其中，SRIO交换模块、ETH交换模块分别连接到配置处理模块；上下电管理模块与电源模块相连接；
所述SRIO交换模块主要包括两片交换芯片CPS1848；所述交换芯片CPS1848拥有48个通道；
ETH交换模块包括网络交换芯片BCM5396芯片，通过配置管脚，SPI或EEPROM进行寄存器配置，网络交换芯片共引出14路SGMII接口到VPX连接器，即板卡上的P1接口，第13路保留，第14、15路通过PHY芯片引到前面板2*RJ45接口，用于机箱间的级联扩展；STM32F429通过SPI总线实现交换芯片BCM5396的参数配置。
2.根据权利要求1所述的一种SRIO与以太网交换板卡，其特征在于，
所述交换板卡周围设置有多个外围接口，包括：
分别从两片STM32F429芯片各引出一路标准串口，连接至连接器DB9上；
分别从两片SRIO交换芯片CPS1848各引出一路SRIO X4接口引至两个QSFP+连接器上；
从一片网络交换芯片BCM5396引出两路SGMII接口，分别通过PHY芯片引至两个带变压器的RJ45连接器上。
3.根据权利要求1所述的一种SRIO与以太网交换板卡，其特征在于，每片交换芯片CPS1848配置成9路SRIO X4，共18路，每片中的9路分配如下：
两片SRIO交换芯片互联占用一路；
通过QSFP+引出一路；
剩余7路通过VPX连接器引出，P2～P5连接器，第一片交换芯片的7路通过P2-P3连接器引出，第二片交换芯片通过P4-P5连接器引出；
每片CPS1848各引出1路SRIO X4至前面板QSFP+连接器，用于机箱间的级联扩展，另外一路用于两片交换芯片之间的数据交互。
4.根据权利要求1所述的一种SRIO与以太网交换板卡，其特征在于，配置处理模块采用STM32F429芯片，通过I2C接口与交换芯片CPS1848相连接，实现交换芯片CPS1848的参数配置，用SPI接口连接到BCM5396芯片，进行BCM5396的配置，并引出一路串口至前面板。
5.根据权利要求1所述的一种SRIO与以太网交换板卡，其特征在于，
上下电管理模块包括缓冲芯片LTC4303，板卡将从VPX连接器引入IPMB总线信号，这些信号经过缓冲芯片LTC4303后接入STM32F429，然后通过MCU控制板卡电源使能信号，实现上下电管理功能。
6.根据权利要求5所述的一种SRIO与以太网交换板卡，其特征在于，另外，MCU还会连接一个集成式的温度传感器和电源电压监测芯片，完成IPMB总线的温度和电压监测功能。
7.根据权利要求1所述的一种SRIO与以太网交换板卡，其特征在于，
两片STM32F429芯片之间通过串口连接，方便管理总线对配置MCU程序的升级。
8.根据权利要求1所述的一种SRIO与以太网交换板卡，其特征在于，
还包括RS232功能接口DB9，用于串口输出打印：板卡支持将板卡信息、交换板接口信息等详情通过串口输出并显示。
9.根据权利要求1所述的一种SRIO与以太网交换板卡，其特征在于，
板卡上设置2个RJ45接口，用于实现千兆以太网功能，千兆以太网作为控制信息传递的途径，用于最大支持14个槽位的信息交互以及2个对外标准1000Base-T接口，实现最大3个系统间的级联。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120353385.5U CN214281418U (zh) | 2021-02-08 | 2021-02-08 | 一种srio与以太网交换板卡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120353385.5U CN214281418U (zh) | 2021-02-08 | 2021-02-08 | 一种srio与以太网交换板卡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN214281418U true CN214281418U (zh) | 2021-09-24 |
Family
ID=77790092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202120353385.5U Active CN214281418U (zh) | 2021-02-08 | 2021-02-08 | 一种srio与以太网交换板卡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN214281418U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115022238A (zh) * | 2022-06-08 | 2022-09-06 | 华东计算技术研究所（中国电子科技集团公司第三十二研究所） | 星上多路以太网与srio接口的路由处理系统 |
| CN115484219A (zh) * | 2022-08-23 | 2022-12-16 | 中国电子科技集团公司第十研究所 | 规避国产srio交换芯片端口关联的方法、设备及介质 |
-
2021
- 2021-02-08 CN CN202120353385.5U patent/CN214281418U/zh active Active
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115022238A (zh) * | 2022-06-08 | 2022-09-06 | 华东计算技术研究所（中国电子科技集团公司第三十二研究所） | 星上多路以太网与srio接口的路由处理系统 |
| CN115022238B (zh) * | 2022-06-08 | 2023-10-27 | 华东计算技术研究所（中国电子科技集团公司第三十二研究所） | 星上多路以太网与srio接口的路由处理系统 |
| CN115484219A (zh) * | 2022-08-23 | 2022-12-16 | 中国电子科技集团公司第十研究所 | 规避国产srio交换芯片端口关联的方法、设备及介质 |
| CN115484219B (zh) * | 2022-08-23 | 2023-06-27 | 中国电子科技集团公司第十研究所 | 规避国产srio交换芯片端口关联的方法、设备及介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8069293B1 (en) | Flexible server network connection upgrade systems and methods | |
| CN214281418U (zh) | 一种srio与以太网交换板卡 | |
| CN101252537B (zh) | 一种交换网通信系统、方法和主控板 | |
| US7243182B2 (en) | Configurable high-speed serial links between components of a network device | |
| CN107861898A (zh) | 一种基于OpenVPX架构的高速背板 | |
| US9772968B2 (en) | Network interface sharing | |
| CN104394101A (zh) | 一种基于拨码开关的多功能交换机及其快速配置方法 | |
| CN205304857U (zh) | 一种万兆光网络交换机 | |
| CN205305048U (zh) | 一种千兆光网络交换机 | |
| CN108156099A (zh) | Srio交换系统 | |
| CN103793003A (zh) | 一种交换板和刀片服务器 | |
| CN104679714A (zh) | 一种基于atca架构的超级计算机集群 | |
| CN1863104A (zh) | 一种检测路由器中光纤链路的方法及装置 | |
| CN106161169A (zh) | 一种多主机网络交换系统 | |
| CN103716258B (zh) | 高密度线卡、交换设备、集群系统及电信号类型配置方法 | |
| CN103002600A (zh) | 一种基于1u设计的多万兆接口装置 | |
| CN206963002U (zh) | 可进行tdm 链路仿真的分组传送设备 | |
| CN203522744U (zh) | 多业务光接入设备 | |
| CN113282529A (zh) | 基于vpx架构的多载荷通用接入与处理异构计算装置 | |
| CN208369602U (zh) | 一种组合功能网卡 | |
| CN201234270Y (zh) | 高速InfiniBand交换刀片 | |
| CN214799500U (zh) | 一种网络适配器 | |
| CN213025335U (zh) | 显示控制设备以及显示系统 | |
| CN215818179U (zh) | 高性能高带宽服务器适配器 | |
| CN215420320U (zh) | 一种双端口万兆以太网适配器网卡 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |