网卡

Xilinx Uboot网卡驱动分析

1、MAC控制器、网卡、PHY、MDIO、mii、gmii、rgmii概念扫盲

网卡在功能上包含OSI模型的两个层,数据链路层和物理层。物理层定义了数据传送与接收所需要的电与光信号、线路状态、时钟基准、数据编码和电路等,并向数据链路层设备提供标准接口。数据链路层则提供寻址机构、数据帧的构建、数据差错检查、传送控制、向网络层提供标准的数据接口等功能。网卡中负责数据链路的芯片叫做MAC控制器,负责物理层的芯片叫做PHY。所以,一个网卡由MAC控制器和PHY组成。

MAC控制器与PHY连接使用MII(Medium independent interface)媒体独立接口,这个接口是IEEE-802.3定义的以太网行业标准定义的接口,包括一个数据接口和一个MAC和PHY之间的管理接口即MDIO。MII标准接口用于连接MAC和PHY,媒体独立表示不对MAC硬件重新设计或替换的情况下,任何类型的PHY设备接到当前MAC控制器上都可以正常工作。

作者:Richard Chirgwin

Mellanox公司的下一代Innova网络适配器不仅将整合强制性高速接口,同时亦将嵌入一块Xilinx FPGA芯片。

分流工作负载已经成为Mellanox适配器发展策略中的一项重要组成部分,而这显然也迎合了一部分客户的需求——正因为如此,FPGA的加入也变得顺理成章。

该公司高级营销主管Bob Doud在接受采访时解释称,即将推出的这款Innova-2适配器进一步扩展了“将对主机CPU不友好的软件负载的分流能力,通过在FPGA内加速不同功能实现网络功能提速。”

这款全新适配器将Mellanox ConnectX-5与Xilinx Kintex超大规模FPGA加以结合,且提供配置选项以加速主机应用或者网络应用。

通过配置,各板载连接机制——包括网络接口、RDMA以及PCIe——将能够实现主机加速(‘旁观’)或网络加速(‘线路内对冲’)等效果。

在线路内对冲场景下,来自以太网接口的流量将被传递至FPGA以实现网络分流,而后被交付至ConnectX-5系统芯片处,最后才抵达主机。在旁观配置下,流量则首先由该系统芯片处理,随后主机加速工作负载流量被进一步传递至FPGA处。

网上上的PCI交换机同样可以进行两路拆分。

具有双CXP端口的Xilinx Virtex-7高端网卡

由 Xilinx Virtex-7 V2000T、V585 或 X690T 驱动的 HTG-710 非常适合那些要求实现高于 100Gbps 之多端口数据传输的高端网络应用。另外,该开发板还是 ASIC / SOC 原型设计、高性能计算、高端图像处理、PCI Express Gen 2 和 3 开发、以及通用 FPGA 开发的理想选择。

高引脚数 (HPC) FMC 连接器提供了对内置 Virtex 7 FPGA 的 160 个单端 I/O (80 LVDS) 和 4 个高速串行收发器的访问能力。市面上 100 多款现成有售的不同 FMC 模块 扩展了该开发板的功能,从而能以极少的工作量和成本来满足多种不同的应用。

PCI Express Gen 2 的 8 个线道由 Virtex 7 FPGA 内部的硬编码控制器提供支持。该开发板的布局、Virtex 7 FPGA 结构的性能、高速串行收发器 (用于 PHY 接口)、灵活的内置时钟 / 抖动衰减器、以及 PCI Express Gen 3 IP 软核使得可以将该开发板用于 PCI Express Gen 3 应用。

HTG-710 Virtex 7 FPGA 开发板既可在 PCI Express 模式中使用 (插入主 PC / 服务器),也可在独立模式中使用 (由外部 ATX 或墙上电源供电)。

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