10G TCP/IP 协议栈 FPGA IP Core 核 万兆以太网络加速 AXI4-Stream MAC+PCS/PMA

  • 产品型号

    10G TCP/IP
  • 产地

    上海

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10G 万兆以太网 TCP/IP 协议栈 FPGA IP Core

基于 AMD/Xilinx 10G 以太网 MAC IP 开发,MTU 支持高达 9000Bytes 数据传输,标准 AXI4-Stream 接口,支持 AMD/Xilinx Zynq UltraScale+ RFSoC, Zynq UltraScale+ MPSoC, Zynq 7030/7035/7045/7100, Virtex UltraScale+, Kintex UltraScale+, Artix UltraScale+, Virtex UltraScale, Kintex UltraScale, Virtex 7, Kintex 7系列 FPGA 器件。10G 万兆以太网以其高带宽和低延迟的特点,能够确保数据的快速传输和实时处理,而 TCP 协议栈更是提高了数据传输的效率和准确性。

为您提供了快速可靠、更低成本和更高性能的解决方案,显著缩短上市时间,适用于高带宽、低延迟和高速数据传输的场景,如数据中心、科研实验、工业自动化、医疗、测试与测量、4K/8K 高清视频传输、电信等领域。

  • · IEEE802.3 标准

    符合 IEEE802.3 标准的 ARP、IPV4、ICMP、TCP 协议栈

  • · 快速准确数据传输

    支持 TCP/IP 校验和处理,支持 2 TCP 连接

  • · AXI4 Stream

    用户接口和 Ethernet MAC+PCS/PMA IP 接口为标准 AXI4-Stream 接口

  • · 8Bytes 对齐处理

    TCP/IP 协议栈 IP core 内部数据为 8 Bytes 对齐处理

  • · 至高 9000Bytes 数据传输

    MTU 支持 9000Bytes ~ 64Bytes 数据传输

  • · 高带宽、低延迟

    数据总线宽度 64bit,156.25MHz 时钟

  • · Verilog

    Verilog 代码解决方案

  • · Vivado 2020.1

    开发工具

    功能特点

    • • 根据 OSI 分层模型实现符合 IEEE802.3 标准的 ARP、IPV4、ICMP、TCP 协议栈

    • • 支持 ARP,用于获取或发送 MAC 地址

    • • 支持 ICMP,用于响应 Ping 命令

    • • 作为 TCP server,响应 client 的建联请求、断联请求,也可主动发起断联请求

    • • ARP 报文应答支持所有来查询的应答,只维护 1 个业务所用的 ARP 表

    • • ARP 表未建立时,不响应建联请求

    • • ARP 表已建立时,接受到配置的 TCP 监听请求后才会响应建联请求

    • • 10Gbps 以太网连接,支持 TCP/IP 校验和处理,CRC 由 MAC IP 计算产生

    • • 基于 AMD/Xilinx 10G MAC IP 开发,MTU 支持 9000Bytes ~ 64Bytes 数据传输

    • • TCP 数据报文的发送、接收、应答及心跳包的维护

    • • TCP 传输中保序、重传、确认、快重传

    • • TCP 传输中基于接收和发送窗口的流量控制

    • • TCP 建联后,接收到客户端RST报文时,直接断开连接

    • • 最多支持 2 TCP 连接

    • • 用户接口为 AXI4 stream 接口,协议栈利用以太网 MAC IP 产生的时钟 156.25MHz,10Gbps 数据总线宽度 64bit

    • • TCP/IP 协议栈 IP core 内部数据为 8 Bytes 对齐处理

    10G以太网MAC-TCP_IP协议栈FPGA-IP-Core-核-库-AXI1.jpg

    应用结构示例图

    10G TCP/IP 协议栈 FPGA IP Core 与用户接口、Ethernet MAC+PCS/PMA IP 接口均为标准的 AXI4-Stream 接口,其中 Ethernet MAC+PCS/PMA 可以是任何第三方 IP,在提供的设计实例中,使用的是 AMD/Xilinx 10G/25G Ethernet Subsystem IP

    10G 万兆以太网MAC 网络加速 TCP FPGA IP Core 核 库 AXI.png
    TCP/IP 协议栈 IP Core 集成在系统设计中的位置

    开发环境

    设计语言

    Verilog

    开发工具

    Vivado 2020.1

    支持器件

    AMD Kintex 7/Virtex 7 系列
    AMD Virtex Ultrascale/Kintex UltraScale 系列
    AMD Virtex Ultrascale+/Kintex UltraScale+/Artix UltraScale+ 系列
    AMD Zynq 7000 SoC 系列 7030/7035/7045/7100
    AMD Zynq UltraScale+ MPSoC/Zynq UltraScale+ RFSoC 系列

    IP 资源消耗表

    IP 资源消耗评估采用 AMD Kintex UltraScale XCKU040 系列 FPGA 开发板,提供了一个功能齐全的设计平台,用于构建以通信为中心的以太网应用。Kintex UltraScale XCKU040 系列 FPGA 开发板提供了一个带有参考设计的开箱即用型硬件平台,可缩短开发时间,让您专注于目标应用。

    器件系列

    Kintex UltraScale

    芯片型号

    XCKU040-FFVA1156-2-i

    频率 (MHz)

    156.25

    CLB Regs

    9689

    CLB LUTs

    9853

    CLB

    1989

    BRAM Tile

    82

    Design Tools

    Vivado 2020.1

    注:IP 实际逻辑资源消耗受实例化中其他逻辑资源消耗影响

    应用领域

    10G TCP/IP 协议栈 FPGA IP Core 主要适用于需要高带宽、低延迟和高速数据传输的场景,如数据中心、科研实验、工业自动化、医疗、测试与测量、4K/8K 高清视频传输、电信等领域。

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