[发明专利]一种千兆万兆多功能网卡及其实现方法

权利要求书

1.一种千兆万兆多功能网卡的实现方法，其特征在于，包括：

所述多功能网卡包括FPGA控制模块、FPGA配置芯片模块、收发器模块、大容量缓存模块、低延迟缓存模块、串并转换模块和SFP光口模块；

所述FPGA控制模块控制连接所述FPGA配置芯片模块、收发器模块、大容量缓存模块、低延迟缓存模块和SFP光口模块；

所述SFP光口模块包括两个SFP接口和两个SFP+接口；

所述SFP接口与FPGA控制模块连接，所述SFP+接口与所述FPGA控制模块通过所述串并转换模块连接或直接连接；

所述网卡包括选焊电阻模块，所述SFP+接口通过选焊电阻模块选择通过所述串并转换模块连接或直接连接所述FPGA控制模块；

所述SFP+接口通过所述串并转换模块连接所述FPGA控制模块时，SFP+接口被配置成千兆网口，所述SFP+接口直接连接所述FPGA控制模块时，SFP+接口被配置成万兆网口；

所述收发器模块直接使用FPGA控制模块的高速接口GTX实现，由FPGA控制模块完成信号的锁定和解码；所述网卡数据的上传端口为PCIE GEN2 8X接口，使用FPGA控制模块内部的GTX来实现；

所述SFP接口连接千兆以太网或2.5GPOS；所述SFP+接口连接万兆以太网或10GPOS；

所述FPGA控制模块采用XC6VLX130T芯片；

所述串并转换器模块采用VSC8479芯片，所述两个SFP+接口包括SFP0+接口和SFP1+接口，所述SFP0+接口和SFP1+接口通过选焊电阻选择分别连接串并转换器芯片VSC8479A和VSC8479B；

所述FPGA配置芯片模块采用的128Mb的XCF128X芯片；

所述低延迟缓存模块采用CY7C1565KV18芯片；

所述大容量缓存模块采用两个SODIM插槽，最大支持8Gb容量；

步骤S1，系统上电，FPGA控制模块从FPGA配置芯片模块读取数据并完成对自身的配置；

步骤S2，FPGA控制模块检测SFP1+接口和SFP2+接口的连接方式；

步骤S3，FPGA控制模块建立网卡与主机之间的链路；

步骤S4，FPGA控制模块将检测到的SFP1+接口和SFP2+接口的连接方式发送给主机驱动；

步骤S5，主机驱动初始化系统硬件；

步骤S6，数据包从万兆光口和千兆光口输入，FPGA控制模块对每个数据包进行检测和过滤，对符合规则设置的数据包通过PCIE接口发送到主机端；

所述步骤S5中主机驱动初始化系统硬件的方法为：

所述主机驱动根据万兆口的数目对相应的串并转换芯片进行配置，参数存在主机的驱动中；

检测万兆光口是否接收到了信号，如果有信号先将对应的晶振改成万兆以太网的频率，检测串并转换芯片是否能锁定信号，如果不能锁定将对应的晶振改成10GPOS的频率，并复位检测串并转换芯片是否能够锁定信号；

跳过已经被标记为万兆的接口，对剩下的接口依次尝试锁定千兆以太网或者2.5GPOS信号。

2.如权利要求1所述的网卡的实现方法，其特征在于，所述步骤S2中FPGA控制模块检测SFP1+接口和SFP2+接口的连接方式的方法为：FPGA控制模块侦测两个ID-MARK信号，这两个信号通过上下拉区分不同的板子，每一种ID-MARK都会对应一种选焊电阻以及串并转换器芯片的安装方式，确定SFP1+接口和SFP2+接口为万兆网口或是千兆网口。

3.如权利要求1所述的网卡的实现方法，其特征在于，所述步骤S3中FPGA控制模块建立网卡与主机之间的链路的方法中：

FPGA控制模块在主板无效化PCIE复位信号后开始尝试建立PCIE链路，并用PCIE硬核的link up作为作为系统其他部分的复位信号。

4.如权利要求1所述的网卡的实现方法，其特征在于，所述步骤S6中FPGA控制模块通过算法逻辑对每个数据包进行检测和过滤，所述算法逻辑包括哈希、五元组匹配、MAC地址识别。