ЖК Женева

Вибір гігабітного контролера Ethernet

Якщо ви користувалися послугами Google або Amazon, то ви скористалися одним або декількома центрами даних. Продукти, які ми купуємо щодня, залежать від зв'язку між виробничими активами, і комп'ютери в вашому офісі не будуть підключатися один до одного без Wifi, волокна і міді. Ethernet є основою сучасних LAN і нікуди не дінеться найближчим часом. Розробникам, які працюють над продуктами з Ethernet, необхідно буде орієнтуватися в параметрах компонентів.

Якщо ви проектуєте продукти для роботи на швидкості гигабита, вам потрібно буде порівняти безліч компонентів, що підтримують мережеве обладнання. Ваш PHY-шар відповідає за взаємодію з волокном або міддю, але компонент, який всім заправляє, - це гігабітний Ethernet-контролер IC. Цей критичний компонент забезпечує інтерфейс між центральним процесором і вашим фізичним рівнем, і вам потрібно буде вибрати правильний IC для вашого наступного додатка.

Специфікації контролера Gigabit Ethernet

Якщо ви працюєте на таких проміжних швидкостях, як 1 GbE і 10 GbE, вам потрібно вибрати гігабітний контролер Ethernet IC, який може взаємодіяти з PHY і верхнім процесором. На ринку є широкий спектр доступних процесорів, і не всі з них містять інтегровану підсистему Ethernet. Деякі дорогі FPGA будуть включати інтегровану підсистему Ethernet, яка може працювати зі швидкістю 100 Гбіт/с і швидше на одному чіпі, хоча і коштує це тисячі доларів. Ці типи контролерів зазвичай використовуються в стійках або об'єднавчих панелях для Ethernet по оптоволокну. Волоконно-оптичні кабелі є критичними середовищами для цих надшвидкісних додатків.

Якщо ви проектуєте проміжне рішення, ви все ще можете передавати дані по кручений парі міді. Зверніть увагу, що мідь як і раніше підходить для 10 GbE на обмежених відстанях, хоча попередня компенсація і вирівнювання звичайно потрібні в більш довгих каналах (наприклад, каналах SerDes). Місцезнаходження контролера IC в продукті з Ethernet аналогічно зазначеному нижче:

Архітектура контролера та підсистеми Ethernet.

Архітектура контролера та підсистеми Ethernet.

Тут контролер забезпечує інтерфейс між усіма компонентами верхньої течії, PHY-рівнем і будь-якими периферійними пристроями. Магнітна термінація може бути включена на виході контролера, коли контролер має інтегрований інтерфейс рівня PHY. При зважуванні параметрів компонентів звертайте увагу на наступні специфікації:

  • Доступні дані: Якщо ви подивіться на інформаційні листи, ви побачите численні дані. Специфікації GbE в деякій мірі сумісні, тобто вони підтримують більш низькі швидкості, коли це необхідно.
  • Кількість інтерфейсів: ваш контролер може підтримувати тільки стільки інтерфейсів. Типові контролери за помірною ціною можуть підтримувати 2-6 рівнів PHY або каналів SerDes.
  • Інтегровані компоненти: різні IC-контролери забезпечують різні рівні інтеграції. Деякі IC інтегрують магніти, один або кілька інтерфейсів PHY/SerDes, MAC або інші компоненти/функції.
  • Доступ до периферійних пристроїв: контролер, як правило, підключається до деяких вихідним процесорам або підсистемі через високошвидкісний інтерфейс (наприклад, PCIe), але є й інші варіанти підключення. Інтерфейси I2C, GPIO і SPI поширені в гігабітних контролерах Ethernet.

1 GbE і 10 GbE-контролери з інтегрованим PHY

Компоненти, показані нижче, є лише частиною більшої екосистеми в пристрої з підтримкою Ethernet. У міру зростання витрат зростатимуть і наявні можливості, інтерфейси і максимальна швидкість передачі даних.

Microchip, KSZ9893RNXI

Мікросхема гігабітного Ethernet-комутатора KSZ9893RNXI від Microchip включає в себе два порти з вбудованими PHY 10/100/1000BASE-T і один порт з 10/100/1000 Ethernet MAC. Ця конкретна мікросхема ідеально підходить для ряду додатків, включаючи автономні комутатори Ethernet, точки доступу WiFi, промислове управління і широкосмугові модеми. Інтегровані регістри управління доступні через I2C, SPI або MIIM. Відмовостійкість на чіпі і внутрішня похибка для диференціальних пар зменшують кількість компонентів і енергоспоживання.

Ця мікросхема включає в себе функції управління живленням, коли годинник відімкнено і комутатор може перейти в режим очікування. Якщо ви проектуєте комутатор або маршрутизатор для гигабитной мережі Ethernet, то цей компонент - відмінний вибір. Інтеграція PHY-інтерфейсів в цей компонент також економить простір для інших функцій і компонентів.

Блок-схема перемикача Ethernet KSZ9893RNXI. З таблиці даних KSZ9893RNXI.

Блок-схема перемикача Ethernet KSZ9893RNXI. З даташиту KSZ9893RNXI.

Intel, NHI350AM4 S LJ3Z

Гігабітний Ethernet-контролер NHI350AM4 S LJ3Z від Intel забезпечує 1 GbE за більш вищою ціною, але включає в себе чотири інтегрованих 1 GbE PHY і чотири інтегрованих 1 GbE SerDes каналів для далекого діапазону. Цей компонент отримує дані через PCIe 2.0 (5 Гбіт/с) і інтерфейс 1000BASE-KX для з'єднань об'єднавчої плати блейд-сервера. Цей компонент спеціально розроблений для забезпечення 1 GbE в порівнянні з міддю при більш низькому енергоспоживанні в офісному, промисловому або обчислювальному середовищі.

NHI350AM4 S LJ3Z гігабітний Ethernet-контролер

NHI350AM4 S LJ3Z гігабітний Ethernet-контролер.

Intel, 82599

На верхньому рівні цінового діапазону сімейство гігабітних Ethernet-контролерів 82599 від Intel відходить від типового додатку маршрутизатора / комутатора в простір для монтажу в стійку. Сімейство 1025 GbE контролерів включає в себе три версії:

  • 82599EB: Призначений для інтерфейсів PCIe 2.0, XAUI, KX, KX4, BX, BX4 і CX4 (двухпортовий).
  • 82599ES: Послідовний інтерфейс для реалізації блейдів (двухпортовий).
  • 82599EN: Послідовний інтерфейс SFI для реалізації блейдів (однопортовий).

На малюнку нижче показана діаграма інтерфейсу для сімейства ICS 82599. Як видно з діаграми, цей компонент включає кілька I/O і підтримує до 4 інтерфейсів MAUI. Цей компонент зазвичай підключається до низхідного комутатора 10 GbE через об'єднавчу плату або безпосередньо до мережі 10 GbE через інтегровані фізичні об'єкти MAUI.

Діаграма інтерфейсу хоста та порти вводу / виводу в ІС-контролері 82599 гігабітних Ethernet

Діаграма інтерфейсу хоста та порти вводу/виводу в ІС-контролері 82599 гігабітного Ethernet. З даташиту на 82599.

Ваші нові мережеві продукти повинні будуть включати багато компонентів, крім гигабитного контролера Ethernet IC. Інші компоненти для високошвидкісного Ethernet Ви можете знайти на Searchip.

Тип статті:
Переклад
Джерело:
0
46
RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!
Завантаження...