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千兆以太网

在使用千兆以太网端口进行芯片至芯片、电路板至电路板以及背板互联的FPGA设计中,为了缩短设计周期,Altera提供全面的解决方案。Altera的解决方案可以用于嵌入式系统和铜缆或者光纤介质网络。这些解决方案能够迅速简捷地实现协议,减小了设计风险,缩短了开发时间,使您能够将精力集中在系统设计的核心功能上。

综合解决方案

Stratix® II GX FPGA和Arria GX FPGA提供全面综合的千兆以太网解决方案。嵌入式收发器结合Altera的三速以太网 MegaCore® , 完全支持IEEE 802.3千兆以太网PMA和PCS层,能够在单个器件中实现协议。表1简要介绍了Stratix II GX FPGA和Arria GX FPGA完整的千兆以太网解决方案。

1. Stratix II GX FPGA 完整的千兆以太网解决方案

解决方案

说明

器件

Stratix II GX FPGA Arria GX FPGA

物理接口

集成 PHY 提供全面的 PMA 和 PCS 支持

千兆以太网知识产权 (IP) 内核

以太网IP内核

开发板

千兆以太网特征报告

请联系您当地的Altera® 销售代表

外部收发器解决方案

对于成本敏感的大批量应用,Cyclone®  III 和Cyclone II FPGA 可以结合使用外部收发器 (或者PHY器件),而高密度Stratix II FPGA或者 HardCopy® II 结构化 ASIC 可以用于需要高密度和高性能的应用中。表2列出了使用外部PHY的Altera FPGA解决方案。通过业界标准 GMII 或者 RGMII 接口实现互联。Altera的三速以太网 MegaCore 可以配置到Cyclone III 和 Stratix III FPGA中,实现外部PHY工作,提供综合解决方案。

2. 千兆以太网的外部PHY解决方案

解决方案

说明

器件

Stratix III FPGAStratix II FPGAHardCopy II 结构化 ASICCyclone III FPGACyclone II FPGA

物理接口

Cyclone IIStratix II HardCopy II 器件提供GMII或者RGMII接口,结合外部收发器,支持千兆以太网MAC端口。

千兆以太网 IP 内核

以太网IP内核

开发板

Cyclone II 版 Nios®  II 开发套件Stratix II 版 Nios II 开发套件,带有支持Marvell PHY的MoreThanIP 10/100/1000以太网PHY子卡。

技术背景

以太网最初定义为局域网 (LAN) 技术,通过交换机 (也称为集线器) 以 10 Mbps 线路速率来连接客户计算机。经过多年的发展,客户线路速率提高到 100 Mbps (快速以太网) ,交换机支持 1,000 Mbps (千兆以太网) 线路速率,出现了多个 10/100 以太网集线器互联。以太网技术在 LAN 上的普遍应用产生了规模经济,降低了元件成本,包括交换机设备等。

今天,千兆以太网在以下方面是性价比最好的技术:

  • 本地CPU连接多个器件
  • 多块电路板背板连接进行数据传输
  • 嵌入式系统中线路卡和主机 CPU 之间的控制信号

图 1 是背板互联中使用Stratix II GX FPGA实现的一个典型10-Gbps线路卡,Stratix II GX千兆以太网MAC控制主机CPU的信令。

1. 控制面板应用中的Stratix II GX千兆以太网MAC

Figure 1. Stratix II GX Gigabit Ethernet MAC in a Control Plane Application

相关链接

器件

协议标准

 

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