IP核（IntellectualProperty core）是集成電路芯核的簡(jiǎn)稱，它是一段具有特定電路功能的硬件描述語(yǔ)言程序，可以將一組擁有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電路設(shè)計(jì)集合在一起，從而構(gòu)成芯片的基本單位。該程序與集成電路工藝無(wú)關(guān)，可以移植到不同的半導(dǎo)體工藝中去生產(chǎn)集成電路芯片，進(jìn)而達(dá)到減少開發(fā)工作、縮短產(chǎn)品上市時(shí)間的效果。

虹科10G網(wǎng)管以太網(wǎng)交換機(jī)IP核

HongKe 10G Managed Ethernet Switch IP Core /

虹科10G網(wǎng)管以太網(wǎng)交換機(jī)IP核（以下稱為10G MES IP核）是一種多速（100M/1G/2.5G/5G/10Gs）交換機(jī)IP，并支持IEEE 1588 V2透明時(shí)鐘功能。此功能會(huì)修改 PTP 事件消息，并考慮通過交換機(jī)所花費(fèi)的時(shí)間。該方案通過補(bǔ)償整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的交付差異來(lái)提高分發(fā)準(zhǔn)確性。具體來(lái)說(shuō)，10G MES IP核還通過為每個(gè)端口使用獨(dú)立的硬件來(lái)支持IEEE 1588 V2一步透明時(shí)鐘對(duì)等（P2P）功能。此功能不僅可以補(bǔ)償停留時(shí)間，還可以補(bǔ)償每個(gè)鏈接的延遲。虹科10G網(wǎng)管以太網(wǎng)交換機(jī)（MES）IP核具有一個(gè)全速、無(wú)HOL效應(yīng)的任意交叉矩陣，可在所有端口之間進(jìn)行連續(xù)傳輸。它支持多達(dá)32個(gè)具有不同線速的端口。內(nèi)部微結(jié)構(gòu)包括破壞性增強(qiáng)功能，即使在關(guān)鍵用例中也可確保交換機(jī)可靠運(yùn)行。例如，虛擬輸出隊(duì)列組合的鏡像MAC表允許以最大數(shù)據(jù)吞吐量同時(shí)訪問矩陣，IP不請(qǐng)求任何外部存儲(chǔ)器。此外，該產(chǎn)品還采用了一種存儲(chǔ)&轉(zhuǎn)發(fā)的交換方案，以全面滿足以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于幀完整性校驗(yàn)的要求。
該IP包含用于以太網(wǎng)PHY設(shè)備的MII/GMII/RGMII本機(jī)接口，并且可以與Xilinx IP組合以支持RMII/SGMIIQ/SGMII和USXGMII等接口。它還提供一個(gè)AXI4-Stream接口，以簡(jiǎn)化與其他IP內(nèi)核（如SAS crypt）的連接，從而實(shí)現(xiàn)線速安全。

10G網(wǎng)管以太網(wǎng)交換機(jī)IP被全面集成在Xilinx Vivado IPI工具上。該圖形界面允許從高層級(jí)視點(diǎn)配置IP的通用參數(shù)。由于在合成時(shí)間具有這種靈活性，因此在給定應(yīng)用程序和設(shè)備的功能和端口方面獲得優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)是可行的。此外，可以使用任何HDL語(yǔ)言直接實(shí)例化IP。

以下Xilinx FPGA系列可以支持10G MES ：

7系列（Zynq-7000，Spartan-7，Artix-7，Kintex-7，Virtex-7）

Ultrascale +（Zynq MPSoC，Kintex-7，Virtex-7）

虹科

用于Xilinx Vivado工具的

10G網(wǎng)管以太網(wǎng)交換機(jī)IP核 /

虹科10G MES IP核主要功能

HongKe 10G MES IP Core Key Features

1

# 接口

全雙工100M/1G/2.5G/5G/10G以太網(wǎng)接口

可配置從3個(gè)到32個(gè)以太網(wǎng)端口

MII/RMII/GMII/RGMII/SGMII/QSGMII/USXGMII物理層設(shè)備（PHY）接口

每個(gè)端口支持不同的數(shù)據(jù)速率

銅纜和光纖介質(zhì)接口：100M/1G/2.5G/5GBase-T，100MBase-FX，1GBase-X，10GBase-SR，10GBase-LR，10GBase-BX

2

# 交換

具有自動(dòng)MAC地址學(xué)習(xí)和老化功能的動(dòng)態(tài)MAC表

靜態(tài)MAC表

巨型幀管理

基于以太網(wǎng)的交換

端口鏡像

廣播/多播風(fēng)暴防護(hù)

每端口速率限制（廣播、多播和單播流量）

3

# 時(shí)間同步

IEEE 1588v2無(wú)狀態(tài)透明時(shí)鐘功能（P2P–第2層/E2E–第2層）

兼容SoC-e IEEE 1588 IP核（1588Tiny，PreciseTimeBasic）

4

# 流通管理

多播幀過濾

交換端口掩碼：用戶定義的幀到具體端口的轉(zhuǎn)發(fā)

基于端口的VLAN支持

服務(wù)質(zhì)量（QoS）：優(yōu)先級(jí)（PCP-802.1p，DSCP TOS，以太類型）

IEEE 802.1X EAPOL硬件處理

DSA（分布式交換結(jié)構(gòu)）標(biāo)記：使用DSA的理想情況是以太網(wǎng)交換機(jī)支持“交換機(jī)標(biāo)簽”，這是一項(xiàng)硬件功能使交換機(jī)為每個(gè)以太網(wǎng)幀插入一個(gè)特定標(biāo)簽，該幀從特定端口接收以幫助管理接口確定

5

# 組態(tài)

MDIO，UART，AXI4-Lite或CoE（以太網(wǎng)配置）管理接口

以太網(wǎng)配置（COE）：通過連接到CPU的同一以太網(wǎng)鏈路全面訪問內(nèi)部寄存器

購(gòu)買IP內(nèi)核時(shí)提供驅(qū)動(dòng)程序

6

# 冗余協(xié)議

M/RSTP（需要軟件堆棧）：對(duì)M/RSTP的硬件支持/IP內(nèi)核隨附的Linux參考M/RSTP堆棧/提供Posix兼容的RSTP堆棧

MES

虹

科

IP核

虹科網(wǎng)管以太網(wǎng)交換機(jī)IP（MES IP）系列是一個(gè)適用多行業(yè)的產(chǎn)品，它可以被嵌入到電網(wǎng)的自動(dòng)化和保護(hù)設(shè)備中，也可以用于支持工業(yè)PLC和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的以太網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)總線。在汽車行業(yè)，虹科MES IP核與PTP IP核一起被用于激光雷達(dá)核網(wǎng)管應(yīng)用，而在航空航天領(lǐng)域，虹科MES IP的低延遲核分布式內(nèi)存架構(gòu)發(fā)揮著重要作用。