专利名称：一种集成千兆和万兆以太网的复合网卡的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高速网卡，具体来说，涉及一种集成千兆和万兆以太网的复合网卡。
背景技术：
在目前的市场上，一般所见到的都是单独的千兆和万兆网卡。但是在某些场合下有时候需要千兆以太网有时候需要万兆以太网，如果使用独立的网卡要么直接在系统中安装两块不同的网卡，但有些系统没有安装两块网卡的空间；要么关闭系统更换另一块网卡， 这样做会相当的麻烦。为了节约资金和使用方便起见，需要将千兆和万兆的接口做在同一块复合网卡上。
发明内容
为发明为此提供了一种集成千兆和万兆以太网的复合网卡。一种集成千兆和万兆以太网的复合网卡，包括SFP接口，SFP/SFP+复用接口，PCIE 8x接口，主控芯片，缓冲区模块和可编程晶振；所述SFP接口直接与主控芯片的GTP高速接口相连接；所述SFP/SFP+复用接口通过切换模块与主控芯片GTP高速接口相连接；所述PCIE 8x接口、缓冲区模块和可编程晶振直接与主控芯片连接。优选的，所述主控芯片包括四个GTP高速接口，前三个直接与SFP接口相连接，第四个GTP高速接口通过切换模块与SFP/SFP+复用接口连接，切换模块连接有万兆网卡功能芯片，万兆网卡功能芯片与主控芯片相连接。优选的，所述主控芯片通过IIC总线读取切换模块参数，根据切换模块选定接口为SFP或SFP+来决定工作在千兆状态还是万兆状态。优选的，所述缓冲区模块包括独立的2路QDR+模块和独立的2路DDR2模块，QDR2+ 模块作为低延迟缓冲区，DDR2模块作为大容量缓冲区。优选的，工作状态确定千兆或万兆状态后，主控芯片通过IIC总线控制可编程晶振切换时钟频率和采用的缓冲区。优选的，所述网卡在确定工作状态后由可编程晶振对系统重新初始化，完成信号锁定；工作后，主控芯片将接收到的报文暂存于缓冲区，并将处理后的报文通过PCIE 8x接口传送至主机。优选的，所述网卡的工作状态在千兆时，由主控芯片完成信号锁定和解码；所述网卡的工作状态在万兆时，由所述万兆网卡功能芯片完成信号锁定，然后将低速的信号传送到主控芯片上，由主控芯片进行数据解码处理。优选的，所述QDR+模块采用两片Cypress公司的CY7C1515V18-300，总容量为 144Mb，最大带宽为9( 每路；所述DDR2模块采用两个SODIM插槽，最大可支持容量为8GB。优选的，所述主控芯片为FPGA芯片。
优选的，所述万兆网卡功能芯片为VSC8479芯片。本发明使得同一块网卡可以工作在不同的工作状态，有效解决了网卡应用中的切换问题。
图1为本发明架构示意图。
具体实施例方式复合网卡支持一路万兆以太网或者四路千兆以太网，利用FPGA来实现不同的协议栈。千兆以太网的接口采用SFP接口，收发器直接使用FPGA的高速接口来实现。万兆以太网采用SFP+接口，利用VSC8479作为串并转换器，然后将数据送至FPGA处理。万兆以太网的SFP+接口与千兆以太网的SFP接口外形尺寸兼容，所以将SFP+复用在第四个SFP的位置上。这个位置插上SFP模块则系统工作在千兆以太网模式下；如果插上SFP+模块则工作在万兆以太网模式。这个复用位置的信号由高速信号缓冲器进行切换。由FPGA内部程序通过IIC总线自动识别模块的类型并自动完成功能的切换。如图一所示，千兆以太网的SFP接口直接与FPGA上的高速接口(GTP)相连，由 FPGA自己完成信号的锁定和解码。万兆以太网的SFP+接口先与VSC8479相连，通过他实现万兆信号的锁定和串并转换，然后将低速的信号连接到FPGA上，之后由FPGA进行数据处理。SFP+和第四个SFP复用插槽和电路，通过一个高速缓冲器进行切换。QDR2+模块作为系统低延迟buffer，采用了两片Cypress公司的 CY7C1515V18-300(有多种可替换原件)总容量为2M*36bit*2 = 144Mb。为了提高系统的带宽，两路QDR2是完全独立的，理论最大带宽为9( 每路。考虑到FPGA的功耗问题没有使用ODT直接在板上做终端匹配。DDR2模块作为系统大容量buffer，采用了两个SODIM的插槽，最大可支持容量为 8GB。为了提高系统的带宽，两路DDR2是完全独立的。考虑到FPGA的功耗没有使用ODT直接在板上做终端匹配。在系统上电后FPGA通过IIC总线读取第四个位置上所插模块的参数来决定工作在千兆模式或万兆模式。当工作模式决定以后FPGA通过另一个IIC总线控制可编程晶振来切换不同的参考时钟频率，切换高速缓冲器的连接方式，并对系统重新进行初始化以完成信号的锁定。FPGA需要对收到的报文进行一些处理，中间数据存在QDR和DDR存储器中。 最终的处理结果通过级的PCIE总线送至主机。
权利要求
1.一种集成千兆和万兆以太网的复合网卡，其特征在于包括SFP接口，SFP/SFP+复用接口，PCIE 8x接口，主控芯片，缓冲区模块和可编程晶振；所述SFP接口直接与主控芯片的GTP高速接口相连接；所述SFP/SFP+复用接口通过切换模块与主控芯片GTP高速接口相连接；所述PCIE 8x接口、缓冲区模块和可编程晶振直接与主控芯片连接。
2.如权利要求1所述的复合网卡，其特征在于所述主控芯片包括四个GTP高速接口， 前三个直接与SFP接口相连接，第四个GTP高速接口通过切换模块与SFP/SFP+复用接口连接，切换模块连接有万兆网卡功能芯片，万兆网卡功能芯片与主控芯片相连接。
3.如权利要求1所述的复合网卡，其特征在于所述主控芯片通过IIC总线读取切换模块参数，根据切换模块选定接口为SFP或SFP+来决定工作在千兆状态还是万兆状态。
4.如权利要求1所述的复合网卡，其特征在于所述缓冲区模块包括独立的2路QDR+ 模块和独立的2路DDR2模块，QDR2+模块作为低延迟缓冲区，DDR2模块作为大容量缓冲区。
5.如权利要求3或4所述的复合网卡，其特征在于工作状态确定千兆或万兆状态后， 主控芯片通过IIC总线控制可编程晶振切换时钟频率和采用的缓冲区。
6.如权利要求1所述的复合网卡，其特征在于所述网卡在确定工作状态后由可编程晶振对系统重新初始化，完成信号锁定；工作后，主控芯片将接收到的报文暂存于缓冲区， 并将处理后的报文通过PCIE 8x接口传送至主机。
7.如权利要求1或2所述的复合网卡，其特征在于所述网卡的工作状态在千兆时，由主控芯片完成信号锁定和解码；所述网卡的工作状态在万兆时，由所述万兆网卡功能芯片完成信号锁定，然后将低速的信号传送到主控芯片上，由主控芯片进行数据解码处理。
8.如权利要求4所述的复合网卡，其特征在于所述QDR+模块采用两片Cypress公司的CY7C1515V18-300，总容量为144Mb，最大带宽为9( 每路；所述DDR2模块采用两个SODIM 插槽，最大可支持容量为8GB。
9.如权利要求1所述的复合网卡，其特征在于所述主控芯片为FPGA芯片。
10.如权利要求2所述的复合网卡，其特征在于所述万兆网卡功能芯片为VSC8479芯片。
全文摘要
本发明提供了一种集成千兆和万兆以太网的复合网卡，包括SFP接口，SFP/SFP+复用接口，PCIE 8x接口，主控芯片，缓冲区模块和可编程晶振；所述SFP接口直接与主控芯片的GTP高速接口相连接；所述SFP/SFP+复用接口通过切换模块与主控芯片GTP高速接口相连接；所述PCIE 8x接口、缓冲区模块和可编程晶振直接与主控芯片连接。本发明使得同一块网卡可以工作在不同的工作状态，有效解决了网卡应用中的切换问题。
文档编号H04L12/28GK102325066SQ20111020479
公开日2012年1月18日 申请日期2011年7月21日 优先权日2011年7月21日
发明者刘新春, 姚文浩, 杨晓君, 柳胜杰, 王晖, 王英, 邵宗有, 郑臣明, 郝志彬 申请人:曙光信息产业股份有限公司