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。
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。
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。
图1. 控制面板应用中的Stratix II GX千兆以太网MAC

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器件
协议标准
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