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千兆网开发实际可行的方案  

2011-12-12 09:24:38|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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千兆网网线的做法:

http://wenku.baidu.com/view/e5cd2a3383c4bb4cf7ecd161.html?from=related&hasrec=1 

网线做好了,千兆网才有可能。所以放在最前面。


千兆网实施方案:

1)计算机,使用成熟的操作系统windowslinux等。这是当前开发千兆网最多、最成熟的方案;

2)使用arm/powerPc等,同样使用嵌入式的操作系统,嵌入式linuxwinmobile等;也差不多;

3dspTI的达芬奇系列和c645x系列的芯片,使用ndk开发。确实可行。
4)使用fpga开发千兆网。--呼声很高,似乎实用的不多。

这里我希望能够有研究这方面内容的高手来评论一下。首先使用fpga实现千兆网肯定可以。但是可行性和速度到底有多大的性价比?PHY无所谓了都选择外置的,或者使用gtp代替使用光纤做物理层,这是fpga的强项;mac使用软核还是硬核?都要花money。然后是系统控制和协议栈的实现。需要powerpcarm或者软核nios microblaze等。以当前这些软核的速度,我感觉学习还可以,真正用在产品里1G的速度不知道能不能赶上普通的百兆网。当然如果有硬核如powerpc然后在架构linux等操作系统,那我个人认为和上面的2接近了。

对于使用fpga开发以太网或者千兆网,我看到过很多的fpga开发板都有。但是对具体的使用性,我的见解大抵如此。也许是井蛙之见,欢迎大家指正。

 



千兆网开发实际可行的方案

千兆网开发实际可行的方案

 

 

AX88180FPGA实现千兆网----niosII再认识!

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最近一直没有时间写,因为一直忙于做千兆网的工作,因为在学NIOS II,所以开始想用NIOS中的 Three Speed Ethernet来做千兆网,但是做了一段时间后发现这个IP是加密的,需要破解或者购买许可,但是为了一个IP花很多Money,舍不得啊。况且自己先 DP83848做得百兆网也没有一次调通,故快刀斩乱麻般换了思路,在网上搜索现成的MAC芯片,功夫不负有心人,找到了AX88180

这次怕自己做板失败,向ASIX公司购买了他们的开发板,用之前的FPGA开发板作为控制板,开始用C写的驱动程序和发送程序,还不错,一次就成功 了,配置,发送数据都没有问题,而且用Winpcap写的抓包程序也能正确的抓包,甚是开心。终于成功了!!!但是这次真的是高兴早了,因为发送数据的速 度真是小的可怜,只有几十kbit/s而已,真是悲哀啊。我知道可能是NIOS IIC程序的执行效率可能有问题,但我不知道NIOS中一条指令的执行时间的,这个问题以前我也问过张亚峰,他也不知道,之前对速度并没有什么要求,所 以没有在意,但是这次是我必须要知道的。

  上网搜索,并没有人明确指出过这个问题,只是看到有人说要看指令的反汇编(nios 可能是单指令周期),于是我随便试了几个指令的反汇编,最短的是赋值(2个),而IOWRIORD4个,而我要操作AX88180每一个数据读写都要 用的这两个,也就是说,从最外一层我就损失了3/4,而加减乘除等运算更损失巨大。至此我对NIOS 有了新的认识,NIOS只是方便了我们编程,但是代价是在时钟周期上的巨大消耗。以后用NIOS要小心使用,在要速度的地方必须要用硬件语言书写,只有在 不重复进行的地方,且对时钟没那么严格要求的时候可以使用,譬如AX88180的驱动,配置好了就不会再运行的,而且用硬件写驱动会比较麻烦,所以可以用 C写驱动。但是在发送和接收的程序上,如果用C写的话,就是很失败的事情了!也就是不可能达到千兆网的速度,甚至10M网的速度都达不到的!不知道用Three Speed EthernetuC/OS做的千兆网能有多高的发送速度,估计不会很高的吧!而且毕竟IP是加密的,修改或添加东西都困难!后怕中......

前几天我先用软件的方式测试了AX88180本身的速度,即我只发目的MAC地址到缓存,然后开启TX通道发送数据,后面的是缓存中的随机数, 但是是可以发送出去的,而且可以收到,并测试速度,结果速度达到了930Mbit/s左右,所以硬件方面是可以达到的,这给我后来的改写硬件发送程序提供 了信心!

 

Virtex4VxWorks下的UDP千兆网通信

 

当前,SoC向着面积更小、速度更高的方向发展,百兆网通信已不能满足人们的生产和工作需要,用千兆网通信成为工作中迫切的要求。用FPGA实现千兆网的 通信,有二种模式可以选择:其一,编写一个IP软核;其二,用FPGA内嵌的MAC内核。方法一的灵活性大,但要实现并不容易,因此,赛灵公司将其归为收 IP;方法二中,MAC的三态可配置特性为实现千兆网通信提供了可能。本设计就是基于此内嵌的Ethernet MAC模块,在Vx-Works操作系统下成功实现了千兆网的通信。

  1 Virtex4 FX系列FPGA中内嵌的千兆通信硬核架构

  Virtex4 FX系列FPGA中内嵌了多个用于千兆通信的硬核。以XC4VFX20为例,如图1所示,它通过一个主机接口连接了2EMAC核。2EMAC可以一起使用,也可以只使用其中的一个。

千兆网开发实际可行的方案 

  Virtex4中嵌入的Ethernet MAC硬核主要特点:

  ◆支持半双工和()全双工操作;

  ◆设计符合IEEE 802.3-2002标准;

  ◆支持3种操作模式:1 Gbs100 Mbs10 Mbs

  ◆支持MIIGMIIRGMIISGMII通信方式;

  ◆为不限长度的VLAN帧和JUMBO帧提供技术支持;

  ◆提供了可选的网络管理特性,包括基于每个分组的统计数据矢量和流程控制。

  通过一个与处理器无关的接口,可以对TEMAC核进行配置和监控,其为用户选择适合其应用的理想处理器提供了附加的灵活性。

  在1 Gb模式下,TEMAC支持千兆位级媒体独立接口(GMII)和降低千兆位级媒体独立接口(RGMII)GMII是一个运行频率为125 MHz的字节宽并行SDR接口,而RGMII是一个运行频率为25 MHz的半位元组并行DDR接口,可以提供的总带宽为1 Gbs。而且,在100 Mbs10 Mbs模式下,TEMAC均支持MII接口。MII接口是4位宽,在100 Mbs模式下其工作频率为25 MHz。在10 Mbs模式下,MII接口的工作频率为2.5 MHz

  由于Virtex4中嵌入了Ethernet MAC硬核,同时,FX系列还嵌入了PowerPC,这样,就可以用PowerPC控制Ethernet MAC实现千兆网的通信。

全文见:http://www.61ic.com/FPGA/Xilinx/201108/36675.html

arm linux 实现千兆网 

http://bbs.chinaunix.net/thread-1980227-1-1.html

大家好,

我是arm linux 新人

过去花了半年多的时间把u-boot linux2.6.26移植到了armsys2440的核心板上

然后用了ax88180的mac芯片和88e1111的phy芯片做了个底板想搞个千兆网的东西来传送数据

但是今天一测试速度,太差劲了, 只能到7MB/s(主机的内存到核心板的内存之间传送)

换成千兆网卡的机器识别成千兆的模式试也是这能到这么高


这会是什么问题啊, 买的路由器也是基于arm9的,连上电脑后电脑之间用飞鸽传送的速度还能到十多兆(10/100M路由,电脑10/100M网卡)


高手们有什么建议吗?

比如优化linux网络协议的资料,或者是不是我的驱动根本就不好(驱动是用的ax88180官网上给的)

或者s3c2440搞千兆网传输,最高的速度是多少


我郁闷了, 开始做的时候想的是怎么也要能到50M速度的

要是这样的话就白做了


希望高手指点一下



现在看来是s3c2440的速度有限和linux的tcp/ip协议实现起来占用了太多的时间

我们现在打算把固定端口的udp数据在网卡驱动里面就截取出来,然后直接转发到需要送到的外部器件(fifo)上去

速度大概测试了一下,能到39M byte/s,还是很低...

道理上千兆网速度能够到128M byte/s

谁要拿嵌入式搞千兆网要小心了,可能会达不到你的设计目标

 

基于SoPC的视频监视器千兆网显示接口设计



浅谈千兆网接口的摄像机设计与实现




来源  赤松子耶_新浪博客
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