虹科方案 | 强大而灵活的虹科10G网管以太网交换机IP核，开发交换机的好帮手！

IP核（IntellectualProperty core）是集成电路芯核的简称，它是一段具有特定电路功能的硬件描述语言程序，可以将一组拥有知识产权的电路设计集合在一起，从而构成芯片的基本单位。该程序与集成电路工艺无关，可以移植到不同的半导体工艺中去生产集成电路芯片，进而达到减少开发工作、缩短产品上市时间的效果。

虹科10G网管以太网交换机IP核

HongKe 10G Managed Ethernet Switch IP Core /

虹科10G网管以太网交换机IP核（以下称为10G MES IP核）是一种多速（100M/1G/2.5G/5G/10Gs）交换机IP，并支持IEEE 1588 V2透明时钟功能。此功能会修改 PTP 事件消息，并考虑通过交换机所花费的时间。该方案通过补偿整个网络的交付差异来提高分发准确性。具体来说，10G MES IP核还通过为每个端口使用独立的硬件来支持IEEE 1588 V2一步透明时钟对等（P2P）功能。此功能不仅可以补偿停留时间，还可以补偿每个链接的延迟。虹科10G网管以太网交换机（MES）IP核具有一个全速、无HOL效应的任意交叉矩阵，可在所有端口之间进行连续传输。它支持多达32个具有不同线速的端口。内部微结构包括破坏性增强功能，即使在关键用例中也可确保交换机可靠运行。例如，虚拟输出队列组合的镜像MAC表允许以最大数据吞吐量同时访问矩阵，IP不请求任何外部存储器。此外，该产品还采用了一种存储&转发的交换方案，以全面满足以太网标准关于帧完整性校验的要求。
该IP包含用于以太网PHY设备的MII/GMII/RGMII本机接口，并且可以与Xilinx IP组合以支持RMII/SGMIIQ/SGMII和USXGMII等接口。它还提供一个AXI4-Stream接口，以简化与其他IP内核（如SAS crypt）的连接，从而实现线速安全。

10G网管以太网交换机IP被全面集成在Xilinx Vivado IPI工具上。该图形界面允许从高层级视点配置IP的通用参数。由于在合成时间具有这种灵活性，因此在给定应用程序和设备的功能和端口方面获得优化的实现是可行的。此外，可以使用任何HDL语言直接实例化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网管以太网交换机IP核 /

虹科10G MES IP核主要功能

HongKe 10G MES IP Core Key Features

1

# 接口

全双工100M/1G/2.5G/5G/10G以太网接口

可配置从3个到32个以太网端口

MII/RMII/GMII/RGMII/SGMII/QSGMII/USXGMII物理层设备（PHY）接口

每个端口支持不同的数据速率

铜缆和光纤介质接口：100M/1G/2.5G/5GBase-T，100MBase-FX，1GBase-X，10GBase-SR，10GBase-LR，10GBase-BX

2

# 交换

具有自动MAC地址学习和老化功能的动态MAC表

静态MAC表

巨型帧管理

基于以太网的交换

端口镜像

广播/多播风暴防护

每端口速率限制（广播、多播和单播流量）

3

# 时间同步

IEEE 1588v2无状态透明时钟功能（P2P–第2层/E2E–第2层）

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

4

# 流通管理

多播帧过滤

交换端口掩码：用户定义的帧到具体端口的转发

基于端口的VLAN支持

服务质量（QoS）：优先级（PCP-802.1p，DSCP TOS，以太类型）

IEEE 802.1X EAPOL硬件处理

DSA（分布式交换结构）标记：使用DSA的理想情况是以太网交换机支持“交换机标签”，这是一项硬件功能使交换机为每个以太网帧插入一个特定标签，该帧从特定端口接收以帮助管理接口确定

5

# 组态

MDIO，UART，AXI4-Lite或CoE（以太网配置）管理接口

以太网配置（COE）：通过连接到CPU的同一以太网链路全面访问内部寄存器

购买IP内核时提供驱动程序

6

# 冗余协议

M/RSTP（需要软件堆栈）：对M/RSTP的硬件支持/IP内核随附的Linux参考M/RSTP堆栈/提供Posix兼容的RSTP堆栈

MES

虹

科

IP核

虹科网管以太网交换机IP（MES IP）系列是一个适用多行业的产品，它可以被嵌入到电网的自动化和保护设备中，也可以用于支持工业PLC和网络设备的以太网现场总线。在汽车行业，虹科MES IP核与PTP IP核一起被用于激光雷达核网管应用，而在航空航天领域，虹科MES IP的低延迟核分布式内存架构发挥着重要作用。