FPGA для работы с 10G Ethernet Опции

[gin]

Всем добрый день! Может кто-нить поднимал на ПЛИС 10G Ethernet? Какие ПЛИС использовали для этого, и какие отладочные платы и каких производителей можете порекомендовать?
Заранее спасибо!

[goodsoul]

Всем добрый день! Может кто-нить поднимал на ПЛИС 10G Ethernet? Какие ПЛИС использовали для этого, и какие отладочные платы и каких производителей можете порекомендовать?
Заранее спасибо!

Для современных ПЛИС 10G вообще не скорость.
Если хотите поднять десятку на low-end (циклоны/спартаны), то берете плис с 4x3.125 трансиверами, ставите внешний XAUI PHY и вперед.
Более кошерный вариант - брать плис с 10G трансиверами (арии, кинтексы, стратиксы, виктексы). Там внешний PHY не понадобится.

[gin]

Для современных ПЛИС 10G вообще не скорость.
Если хотите поднять десятку на low-end (циклоны/спартаны), то берете плис с 4x3.125 трансиверами, ставите внешний XAUI PHY и вперед.
Более кошерный вариант - брать плис с 10G трансиверами (арии, кинтексы, стратиксы, виктексы). Там внешний PHY не понадобится.

10G - это для начала, потом нужно 40G. Просто, как я понимаю, там должна быть оптика, а значит должны быть модули SFP или QSFP. И вот пока не очень понятно, как должно быть организовано взаимодействие ПЛИС с этими модулями.

Вот собственно и смотрю в сторону Arria 10, есть там интересный вариант с QSFP+, но для меня не очень понятно как обрабатывать от них данные. Там же от каждой QSFP идут 4 линии на ПЛИС, и как тот же Ethernet трафик по ним распределяется, и как его собирать затем в пакеты

Сообщение отредактировал gin - Dec 5 2016, 14:15

[RobFPGA]

Приветствую!

10G - это для начала, потом нужно 40G. Просто, как я понимаю, там должна быть оптика, а значит должны быть модули SFP или QSFP. И вот пока не очень понятно, как должно быть организовано взаимодействие ПЛИС с этими модулями.

Вот собственно и смотрю в сторону Arria 10, есть там интересный вариант с QSFP+, но для меня не очень понятно как обрабатывать от них данные. Там же от каждой QSFP идут 4 линии на ПЛИС, и как тот же Ethernet трафик по ним распределяется, и как его собирать затем в пакеты

А для этого Вам нужно в FPGA сделать 10/40G PCS/PMA корку чтобы через MGT трансиверы можно было подключится к QSFP+ и в придачу 10/40G MAC controler который и будет принимать и отправлять пакеты.

Посмотрите примеры реализации и даташиты корок 10/40G на сайте производителя FPGA которую Вы выберете - там все понятно будет.

Удачи! Rob.

[gin]

Приветствую!


А для этого Вам нужно в FPGA сделать 10/40G PCS/PMA корку чтобы через MGT трансиверы можно было подключится к QSFP+ и в придачу 10/40G MAC controler который и будет принимать и отправлять пакеты.

Посмотрите примеры реализации и даташиты корок 10/40G на сайте производителя FPGA которую Вы выберете - там все понятно будет.

Удачи! Rob.

Спасибо! Правильно ли я понял. что для работы с SFP (до 10G) корки никакие не нужны, а нужно только использовать встроенные в ПЛИС сериалайзеры/десериалайзеры. А для работы с QSFP нужно писать еще дополнительную корку. И предоставляют ли такие корки производители ПЛИС?

[Maverick]

Спасибо! Правильно ли я понял. что для работы с SFP (до 10G) корки никакие не нужны, а нужно только использовать встроенные в ПЛИС сериалайзеры/десериалайзеры. А для работы с QSFP нужно писать еще дополнительную корку. И предоставляют ли такие корки производители ПЛИС?

посмотрите пример

[RobFPGA]

Приветствую!

Спасибо! Правильно ли я понял. что для работы с SFP (до 10G) корки никакие не нужны, а нужно только использовать встроенные в ПЛИС сериалайзеры/десериалайзеры. А для работы с QSFP нужно писать еще дополнительную корку. И предоставляют ли такие корки производители ПЛИС?

Нет не правильно - не важно для какой скорости - если упрощенно то в любом случае нужно будет иметь как минимум
1 PHY уровень - для 10/40G это модуль MGT трансиверов,
2 Physical Coding/Attachment Sub-layer - для 10/40G это корка PCS/PMA - кодирование, синхронизация канала, поднятие линка,
3 Media access layer- отправка/прием пакетов, для 10/40G это корка MAC контроллера
4 ...
......

Если есть финансы то писать нужно будет только сумму в счете а не корки.

Успехов! Rob.

[gin]

Приветствую!


Нет не правильно - не важно для какой скорости - если упрощенно то в любом случае нужно будет иметь как минимум
1 PHY уровень - для 10/40G это модуль MGT трансиверов,
2 Physical Coding/Attachment Sub-layer - для 10/40G это корка PCS/PMA - кодирование, синхронизация канала, поднятие линка,
3 Media access layer- отправка/прием пакетов, для 10/40G это корка MAC контроллера
4 ...
......

Если есть финансы то писать нужно будет только сумму в счете а не корки.

Успехов! Rob.

Вот теперь я точно запутался!
В свое время приходилось немного сталкиваться с SDH/SONET, частоты там были ниже (2,4 Гб/с), но суть была похожа. На входе стояли SFP, которые были подключены к ПЛИС. В ПЛИС я использовал аппаратный десериализатор чтобы получить уже параллельную шину (16 бит вроде) внутри ПЛИС. Далее остальную обработку делал сам. Я думал, что что то похожее будет с Ethernet, только частоты выше. Или я полностью неправ оказался?
Спасибо!

[DuHast]

Вот теперь я точно запутался!
В свое время приходилось немного сталкиваться с SDH/SONET, частоты там были ниже (2,4 Гб/с), но суть была похожа. На входе стояли SFP, которые были подключены к ПЛИС. В ПЛИС я использовал аппаратный десериализатор чтобы получить уже параллельную шину (16 бит вроде) внутри ПЛИС. Далее остальную обработку делал сам. Я думал, что что то похожее будет с Ethernet, только частоты выше. Или я полностью неправ оказался?
Спасибо!

Всё именно так как у Вас было с SDH. Более того, какие-то вещи уже реализованы в ПЛИС аппаратно, какие-то в виде альтеровских мегафункций(за xilinx не скажу, но думаю там также). При желании можете оставить только SerDes, а остальное сделать самостоятельно.
Другое дело, что на скоростях 40G к самой плате предъявляются более жёсткие требования, чем к плате на 2,5G.

[gin]

Всё именно так как у Вас было с SDH. Более того, какие-то вещи уже реализованы в ПЛИС аппаратно, какие-то в виде альтеровских мегафункций(за xilinx не скажу, но думаю там также). При желании можете оставить только SerDes, а остальное сделать самостоятельно.
Другое дело, что на скоростях 40G к самой плате предъявляются более жёсткие требования, чем к плате на 2,5G.

Спасибо! Насмотрел я одну плату, там как раз Altera, сейчас разбираюсь, что предоставляет Quartus и какие IP там есть. Единственное, что как всегда напрягает - то что сам стандарт на 10G Ethernet платный. Приходится лазить и искать информацию по Интернету. Но это мне не в первой)

[novartis]

стандарт на 10G Ethernet платный

это вы про что?

http://standards.ieee.org/getieee802/download/802.3-2015.zip
Вот здесь указываете свой (любой) email и скачиваете архив. Там в 802.3-2015_SECTION4.pdf раздел 49 описывает 10G.

[gin]

это вы про что?

http://standards.ieee.org/getieee802/download/802.3-2015.zip
Вот здесь указываете свой (любой) email и скачиваете архив. Там в 802.3-2015_SECTION4.pdf раздел 49 описывает 10G.

Спасибо! Вчера даже его скачал, но не успел посмотреть толком. Если там все описано подробно, то это замечательно. А то уже привык, что большинство стандартов платные

[gin]

Продолжаю разбираться с 10G.

Так как буду использовать Альтеру, то пишу про нее. Как я понял, в Аррие и Стратиксе есть аппаратные блоки, предназначенные специально для работы с 10G Ethernet. Они включают в себя сериализатор/десериализатор, кодер/декодер 64/66b и скремблер. То есть на выход мне выдается уже готовый поток данных 64 бита, которые разбиты на группы по 8 байт + 8 управляющих сигналов. Для работы с этими аппаратными блоками предназначено IP 10GBASE-R PHY. На выходе которого и появляются эти данные.

Правильно ли я понимаю, что:
1. Это IP (ну то есть аппаратное ядро) восстанавливает клок и выдает данные по его фронту (156.25 МГц).
2. Выходные данные уже разбиты на байты. То есть байты Ethernet пакета строго идут по соответствующим линиям. (7..0, 16..9, и т.д.)

Теперь вопросы:
1. Если этот аппартаный блок восстанавливает частоту, то зачем нужно его тактировать внешним клоком с той же номинальной частотой?
2. Управляющие сигналы (8 бит). Показывают ли они, что принятые байты - это данные либо управляющие символы Ethernet, такие как - Idle, Start, Terminate, Error. Или они означают что то иное?

Заранее спасибо всем тем кто потратит свое время и прокоментирует мое сообщение))

[shide_3]

Здравствуйте. А не прокомментирует ли кто-нибудь, почему у Ксайлинкса встроенное 1G Ethernet ядро есть только у Virtex 4,5,6 , а начиная с седьмой серии его нет, а софт-ядро платное, а 10G платное для всех? И как с этим делом у Альтеры дела обстоят?

Сообщение отредактировал shide_3 - Dec 16 2016, 08:20

[AVR]

1. Если этот аппартаный блок восстанавливает частоту, то зачем нужно его тактировать внешним клоком с той же номинальной частотой?

Прошу прощения, не понял о каком блоке идет речь? Исходя из моего скромного понимания, частота в линии может быть произвольной и даже меняться со временем (от температуры например), поэтому к ней надо подстраиваться (реклокинг). Основная системная частота должна оставаться относительно стабильной. Меня вот эта книжка по этой тематике порадовала: http://www.xilinx.com/publications/archive...ks/serialio.pdf