以太網(wǎng)交換機(jī)芯片概述

huiqiong

當(dāng)今的世界是一個(gè)通信技術(shù)高速發(fā)展，以太網(wǎng)交換機(jī)也正從神秘的機(jī)房走進(jìn)千家萬戶。事實(shí)上很多家庭用的所謂路由器就是一個(gè)具有路由功能的L3層交換機(jī)。具體交換機(jī)的概念可以看我上一篇博客。

1、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)芯片的架構(gòu)形式

由于網(wǎng)絡(luò)交換功能是在以太網(wǎng)的第二層（MAC）實(shí)現(xiàn)，所以在早期以太網(wǎng)交換芯片中只包含MAC層，要想真正接上以太網(wǎng)，還必須有以太網(wǎng)第一層（PHY）物理層芯片來實(shí)現(xiàn)（一般也稱之為收發(fā)器）。因此這種結(jié)構(gòu)中以太交換機(jī)中，必須有至少2個(gè)以太網(wǎng)芯片才能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連。
     
隨著集成電路制造水平的提高，為了簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)了將物理層（PHY）和鏈路層（MAC）集成在一起的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)芯片。電子元件技術(shù)網(wǎng)通過網(wǎng)友問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)：目前對(duì)于10M/100M交換芯片很多都實(shí)現(xiàn)了這種集成化，但是對(duì)于10G交換機(jī)芯片和普通交換機(jī)的千兆口一般仍然需要使用專用的物理層層芯片。

2、接口類型
      
接口類型上如果按與以太網(wǎng)接口的形式可以分為MII口和非MII口，如上所述，一般集成了PHY層的端口引出的都是非MII口。而MII口是MAC層信號(hào)的接口。這個(gè)接口上的信號(hào)可以通過PHY與以太網(wǎng)相連。不過目前MII口絕大多數(shù)是作為千兆口來用的。這種千兆口除一般可以用作多模高速光纖接口來用，以及多個(gè)以太網(wǎng)網(wǎng)交換芯片的級(jí)聯(lián)。通過這種接口的級(jí)聯(lián)，可以實(shí)現(xiàn)用8口交換機(jī)芯片制作16口交換機(jī)。我愛方案網(wǎng)上的行業(yè)新聞、觀點(diǎn)都比較犀利、透徹， 除了做級(jí)聯(lián)外，MII口可以和任何集成MAC的芯片實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，因此可以利用集成了MAC的微處理實(shí)現(xiàn)對(duì)交換機(jī)的配置管理。市場(chǎng)見到的很多家用路由器實(shí)際上就是利用這個(gè)口加上一個(gè)進(jìn)行路由計(jì)算的微處理器制成的。
      
其他交換機(jī)上的接口有通用IO口，這個(gè)不多說，還有與以太網(wǎng)相配對(duì)的LED燈控制口、另外如果從管理交換機(jī)芯片的接口來看，除了前面說的MII外，還有串口如SPI、I2C等，通過這些口可以實(shí)現(xiàn)用EEPROM來配置交換機(jī)芯片的目的，當(dāng)然在一些簡單應(yīng)用中，也有用單片機(jī)模擬這些芯片，實(shí)現(xiàn)對(duì)交換機(jī)芯片配置的。在早期的交換機(jī)和現(xiàn)在的一些非管理型交換機(jī)中仍然有這么干的。但是對(duì)于復(fù)雜的配置管理，一般是采用面向網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的PowerPC、ARM、DSP、 MIPS。有的以太網(wǎng)交換機(jī)芯片甚至是用PCI口進(jìn)行管理的。如Fulcrum的FM6364。

3、其他參數(shù)
      
MAC表深度：它表示交換機(jī)下面的局域網(wǎng)的最大節(jié)點(diǎn)可直接尋址數(shù)。交換機(jī)工作時(shí)查詢這個(gè)表來判斷局域網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)應(yīng)該如何轉(zhuǎn)發(fā)。目前這個(gè)地址表有1K的、2K 的，還有4K甚至更大的。
      
緩沖區(qū)大小：這個(gè)是目前差異最大的。以太網(wǎng)上的數(shù)據(jù)需要在這個(gè)緩沖區(qū)內(nèi)進(jìn)行暫存。所以這個(gè)緩沖區(qū)在同等處理速度的情況下，越大越好，目前芯片的這個(gè)緩沖區(qū)有1M，4M（多見），甚至12M的。如Broadcom的  BCM5312具有12M緩沖區(qū)。
      
最大數(shù)據(jù)交換能力：是一個(gè)交換芯片最大可以處理的網(wǎng)絡(luò)流量。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證最大并發(fā)網(wǎng)絡(luò)流量要小于芯片的這個(gè)指標(biāo)。
      
實(shí)際上一個(gè)交換機(jī)芯片的參數(shù)很多這里就不一一介紹了，除了這些硬件上的參數(shù)外，芯片支持的協(xié)議很重要。一般目前大公司的面向商業(yè)用戶的協(xié)議支持比較全，功能比較強(qiáng)大。

4、廠家
      
目前第一梯隊(duì)的廠家依次是：Broadcom、Marvell、Fulcum（10G以上交換機(jī)芯片）其他以太網(wǎng)交換機(jī)芯片廠家有：富士通（10G以交換機(jī)芯片）、Realtek、英飛凌（收購的Admtek）、Micrel、九陽（臺(tái)灣的哦，不是做豆?jié){機(jī)的）、DAVICOM 、VIA、Vitesse、Centec、Ethernity、QLogic、Xelerated（排名不分先后）。

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簡單的概述。。。