单芯片千兆交换机电路设计

科技信息0.引言煤矿安全生产是煤矿企业实现稳定发展的重要保证，同时也是实现社会和谐稳定的重要保证。

及时了解和处理煤矿生产过程中的各个环节的参数，是实现煤矿安全生产的重要保障。

在过去传统的煤矿监测监控系统中，信息的传输方式主要是RS-485总线、CAN总线或通过电话线的调制传输，这些系统基本上都是采用集散系统的结构，存在传输速率慢，传输距离受限和传输协议标准不统一等缺点，影响了系统的可扩展性和监控系统所要求的实时性，这些系统会随着煤矿生产的发展和自动化程度的不断提高而被淘汰。

现代化的煤矿必须建立一个统一的数字化网络信息平台，实现矿井和全矿区的信息化和自动化。

工业以太网是基于TCP/IP协议的开放式通信网络，是现代工业信息化和自动化的主要通信网络，现代煤矿的信息化平台也应当以以太网为基础发展起来。

而且，现在许多新建矿井已经着手建立以以太网为基础的信息化平台。

传统的矿用以太网交换机设计在10M/100M的传输速率[1]，已经不适应煤矿大信息量的传输，快速的千兆级的工业以太网交换机才能满足现代煤矿信息化平台的要求。

本文提出了一种快速千兆矿用工业以太网交换机的设计。

1.工作原理以太网交换机工作在OSI模型中的第二层,类似于一台专用的特殊计算机,主要包括中央处理器(CPU)、随机存储器(RAM)和操作系统。

它利用专门设计的芯片使交换机以线路速率在所有的端口并行转发数据包,而且采用星型拓扑结构的以太网的标准技术，为所连接的两台设备之间提供一条独享的点到点的虚电路，避免冲突，因此,它比同在二层利用软件进行转发的网桥速度快的多[2]。

以太网交换机通过如下功能实现数据包的交换：地址学习：以太网交换机能够学习所有连接到其端口的MAC地址，通过监听所有流入的数据帧，对其源MAC地址进行检验，形成一个MAC地址到其相应端口号的映射，并且将这一映射关系存储在其MAC 地址表中。

帧的转发和过滤：当一个帧到达交换机后，交换机通过查询MAC 地址表来决定如何转发数据帧。

数据中⼼交换机芯⽚学习总结【转】交换机分类交换机按照品牌可以分为品牌交换机、裸机交换机、⽩盒交换机。

品牌交换机⼚商主要有 Cisco、Huawei、HPE 等；裸机交换机主要是台湾企业，包括 Accton，Quanta QCT，Alpha Networks 和 Delta Computer 等公司，这些公司还是许多主流交换机供应商的原始设计制造商（ODM）；⽩盒交换机相当于你是打包购买了⼀个裸机交换机和⼀个操作系统，主要⼚商有 Juniper、Arista、星⽹锐捷等。

对⽐：[外链图⽚转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图⽚保存下来直接上传(img-v1UEuW0l-1599656632360)(数据中⼼交换机芯⽚学习总结/bare-white.png)]交换机芯⽚交换机芯⽚的主要功能：交换芯⽚为交换机核⼼芯⽚之⼀，决定了交换机的性能。

交换机主要功能是提供⼦⽹内的⾼性能和低延时交换，⽽⾼性能交换的功能主要由交换芯⽚完成。

同时由于交换机的部署节点多、规模⼤，需要交换机具备更低的功耗、和更低的成本，对交换芯⽚功耗和成本提出了更⾼的要求。

交换芯⽚分类：⽬前交换机芯⽚主要有商⽤和⾃研两种：⾃研交换芯⽚：思科、瞻博和华为都有⾃研 400G 交换芯⽚商⽤交换芯⽚：博通：TD 和 Tomahawk3/4，⽩盒⼤都选择 TH3/4 推出 400G 交换机；Barefoot：可编程交换芯⽚ Tofino，被 Intel 收购;Innovium：可编程交换芯⽚ Teralynx，初创公司;盛科⽹络：交换芯⽚ TransWarp 系列，由 CEC 和国家集成电产业基⾦共同投资。

从交换机⼚商市占率以及交换⼚商⾃研交换芯⽚研发情况来看，市场上交换芯⽚主要被思科和⾼通垄断。

根据 IHS Market 预测，数据中⼼以太⽹交换机市场中，商⽤芯⽚出货将在 2023 年达到所有芯⽚的 62%，⾼于 2018 年的 56%；与此同时，专有/定制芯⽚将从 2018 年的38%下降⾄ 2023 年的 25%左右，可编程芯⽚将从 2018 年的 6%上升⾄ 2023 年的 13%。

rtl8211f硬件设计RTL8211F是一款高性能、低功耗的千兆以太网物理层收发器。

它具有低功耗特性、支持远距离传输和高速数据传输等特点。

RTL8211F在计算机网络领域具有广泛的应用，比如在路由器、交换机和工控设备中等。

硬件设计中，对于RTL8211F的引脚分配、时钟设计和电源稳定等方面的考虑都非常重要。

下面是对RTL8211F硬件设计的一些参考内容：1. 引脚分配：RTL8211F共有48个引脚，其中包括数据收发、时钟、配置和电源等相关引脚。

在引脚分配设计中，需要根据实际需求将相应的引脚连接到其他硬件部件中，如MAC控制器、PHY接口等。

同时需要注意信号的布线和阻抗匹配，以保证高速数据传输的可靠性。

2. 时钟设计：RTL8211F支持多种时钟源，包括外部晶振时钟和内部RC振荡器等。

在时钟设计中，需要根据实际应用场景选择合适的时钟源，并确保时钟信号的稳定性和精确性。

此外，还需要在设计中考虑时钟的布线、屏蔽和对地布线等，以避免时钟信号的干扰和串扰。

3. 电源设计：RTL8211F对于电源的要求较低，通常采用单一的3.3V电源供电。

在电源设计中，需要保证电源线路的稳定性和纹波控制，以避免电源噪声对正常工作的影响。

此外，还需要注意电源线路的布线和电源线与地线的分离，以减小信号的干扰。

4. 信号完整性：在高速数据传输时，需要考虑信号的完整性。

关注布线规则、阻抗匹配和屏蔽设计等方面，以减小串扰、干扰和衰减，提高信号传输的质量和可靠性。

5. ESD保护：RTL8211F应注意对静电击穿的保护。

为了防止静电对芯片的损害，应在设计中加入合适的ESD保护电路，如TVS二极管。

6. 封装与散热设计：RTL8211F有多种封装形式可供选择，如QFN、LQFP等。

在硬件设计中，需要根据实际应用场景选择合适的封装形式，并设计合理的散热结构，以确保芯片工作温度的控制和散热效果的良好。

总之，RTL8211F的硬件设计需要综合考虑引脚分配、时钟设计、电源设计、信号完整性、ESD保护、封装和散热等多个方面。

千兆交换机芯片千兆交换机芯片是一种用于实现高速数据传输和网络连接的集成电路芯片。

它在计算机网络中扮演着重要的角色，能够实现大规模网络的高效通信和数据传输。

首先，千兆交换机芯片具有高速数据传输能力。

它采用千兆以太网技术，能够以1Gb/s的速度传输数据。

相比于普通的百兆交换机芯片，千兆交换机芯片的传输速度更快，能够满足对网络带宽要求更高的应用场景。

其次，千兆交换机芯片支持多端口连接。

千兆交换机芯片通常拥有多个端口，可以同时连接多个计算机或网络设备。

这样一来，用户不仅可以实现设备之间的高速通信，还可以实现网络扩展和拓扑结构的构建。

千兆交换机芯片还具有高可靠性和稳定性。

它采用了高品质的集成电路和优化的设计，能够在工作过程中保持稳定的性能和可靠的连接。

它还支持各种网络协议和数据传输机制，能够适应不同的网络环境和网络需求。

千兆交换机芯片还具有灵活的管理和控制功能。

它可以根据网络的实时需求，动态地进行网络流量控制和路由管理。

通过采用先进的交换机芯片，可以实现对网络的灵活调度和管理，提高网络的性能和可靠性。

最后，千兆交换机芯片还支持安全性和数据保护。

它通常配备有各种安全特性和防护机制，如访问控制列表、虚拟局域网划分等，能够有效保护网络数据的安全和隐私。

总的来说，千兆交换机芯片作为一种重要的网络设备，具有高速传输、多端口连接、高可靠性、灵活管理和安全保护等特点。

它在实际应用中广泛用于大规模网络和高带宽应用场景，为用户提供高效可靠的网络连接和数据传输服务。

随着科技的不断进步，千兆交换机芯片的性能将不断提升，为用户带来更快速、更安全、更稳定的网络体验。

网络交换机设计方案引言本文档旨在设计一种可靠、高效的网络交换机方案，以满足现代网络环境中不断增长的需求。

网络交换机在数据链路层中起到转发数据帧的作用，是构建现代网络基础设施的重要组成部分。

通过本设计方案，我们将讨论交换机的硬件和软件要求，以及交换机的工作原理和功能。

设计目标•提供高速、高带宽的数据传输能力；•实现低延迟的数据转发；•支持多种网络连接协议；•提供高可靠性和可伸缩性。

硬件设计交换机基本硬件需求•多个以太网接口：支持各种速率的网络连接，例如10/100/1000 Mbps；•高速交换矩阵：实现数据帧的快速转发；•具备高性能的处理器和内存：以处理高速的数据转发和流量控制；•硬件交换表：用于记录MAC地址与端口的映射；•可选择的电源供应：以确保稳定的工作状态；•可靠的散热系统：防止设备温度过高。

交换机高级硬件需求•支持多个虚拟局域网（VLAN）：提供灵活的网络划分，增强网络安全性；•电力供应冗余：通过双电源输入，提高交换机可用性；•高可靠性冗余交换机：在主交换机出现故障时，能够自动切换到备用交换机。

软件设计交换机基本软件需求•数据帧适配：解析数据帧，识别目标MAC地址和目标端口；•数据转发：将数据帧从源端口转发到目标端口；•数据流量控制：使用流量控制算法，避免网络拥塞；•地址学习：学习源MAC地址，并将其与接收端口绑定；•源地址过滤：确保只有经过交换机的数据才能通过。

交换机高级软件需求•虚拟局域网（VLAN）支持：能够配置和管理多个VLAN，实现多个虚拟网络的划分；•链路聚合：通过多个物理链路的并行传输，提高带宽和冗余；•优先级处理：支持Quality of Service（QoS）机制，确保重要数据的传输可靠性；•网络安全：提供访问控制列表（ACL）、端口安全、地址绑定等安全功能。

工作原理网络交换机通过底层硬件和软件的协同工作，实现数据帧的转发和处理。

当交换机收到一个数据帧时，它会解析数据帧的目标MAC地址，并查询交换表以确定目标MAC地址对应的输出端口。

Q/YAD XXXXXX技术有限公司企业标准Q/YAD029—2011KJJ175（B）矿用本安型网络交换机·2011—10—18发布2011—11—01实施XX电子技术有限公司发布前言本标准由XXXX电子技术有限公司提出。

本标准由XXXX电子技术有限公司起草。

本标准起草人：本标准为首次发布。

KJJ175（B）矿用本安型网络交换机1 范围本标准规定了KJJ175（B）矿用本安型网络交换机的型号、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。

本标准适用于本公司生产的KJJ175（B）矿用本安型网络交换机（以下简称交换机）。

2规范性引用文件下列文件中的条款，通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件其最新版本适用于本标准。

GB/T 191－2008 包装储运图示标志GB/T10111－2008 随机数的产生及其在产品质量抽样检验中的应用程序GB 3836.1－2010 爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求GB 3836.4－2010 爆炸性气体环境用电气设备第4部分：本安型“i”GB 4208—2008 外壳防护等级（IP代码）GB/T2423.1－2001 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温GB/T2423.2－2001 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温GB/T2423.4－2008 电工电子产品基本环境试验第2部分：试验方法试验Db:交变湿热（12h+12h循环）GB/T2423.5－1995 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ea和导则：冲击GB/T2423.10－2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fc：振动（正弦）GB/T 9969-2008 工业产品使用说明书AQ 1043—2007 矿用产品安全标志标识MT 209—1990 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通过技术要求MT 210—1990 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品基本试验方法MT 211—1990 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品质量检验规则MT 286 煤矿通信、自动化产品型号编制方法和管理办法MT/T 1081—2008 矿用网络交换机YD/T 1141-2007 以太网交换机测试方法3产品分类3.1防爆型式矿用本质安全型，防爆标志“ExibI”。

交换机设计方案交换机是计算机网络中的重要设备，用于在局域网内实现网络分组的转发功能。

在设计交换机方案时，需要考虑交换机的性能、可靠性、安全性、可扩展性等因素。

下面是一个交换机设计方案的简要介绍：1. 性能设计：- 交换机需要具备高吞吐量和快速转发能力，可以选择支持万兆以太网接口和硬件转发方式。

- 交换机应采用高性能的芯片组，支持多线程和硬件加速功能，以提供更好的数据处理能力。

2. 可靠性设计：- 交换机应具备冗余设计，可以通过链路聚合和冗余电源等手段提高系统的可靠性。

- 交换机应支持链路故障检测和快速转发能力，以确保网络的稳定性和可用性。

3. 安全性设计：- 交换机应支持802.1X认证和ACL（Access Control List）功能，可以实现用户认证和访问控制，提高网络的安全性。

- 交换机应支持对DDoS（分布式拒绝服务攻击）等网络攻击的防护，可以通过流量控制和入侵检测等手段进行防御。

4. 可扩展性设计：- 交换机应支持交换机堆叠和端口扩展功能，可以方便地扩展网络规模。

- 交换机应支持VLAN（Virtual Local Area Network）和VxLAN（Virtual Extensible LAN）等虚拟化技术，以提供更好的网络分段和管理能力。

5. 管理性设计：- 交换机应具备友好的管理界面和丰富的管理功能，可以方便地进行交换机的配置和管理。

- 交换机应支持远程管理和监控，并提供丰富的统计信息和日志功能，方便网络管理员进行故障排除和性能优化。

综上所述，交换机设计方案需要综合考虑性能、可靠性、安全性、可扩展性和管理性等方面的因素，以满足不同网络环境的需求。

设计一个性能卓越、功能全面、稳定可靠的交换机方案，可以提高网络的运行效率和安全性，提升用户体验。

千兆位以太网光纤收发器应用电路设计
快速以太网光纤收发器不仅大大简化局域网的设计，而且可以保护原有铜缆LAN 设备的投资，成为当前市场的迫切需要。

光纤收发器可让设计者
实现单模千兆位以太网应用的解决方案。

该产品由三部分构成：光发射器、光接收器以及内置双工SC 连接器的机盒。

发射器包含一个符合GE LX 规范的1300nm 激光器，它是由一个定制的、硅双极IC 驱动的，将差分PECL 逻辑信号变换为激光二极管模拟驱动信号。

接收器含有一个InP PID 光电二极管，它与一个定制的硅双极跨导型前置放大器IC 安装在一起，并连接至后置放大器
与数字化电路。

后置放大器中设置的信号检测电路，一旦检测到有用的光信号就提供一个PECL 逻辑高信号，这个单端PECL 输出通过一个负载驱动标准PECL 输出。

机盒由高强度、抗热、抗化学腐蚀和良好阻燃性的塑料制成，整体设计有极高的抗干扰和EMI 性能。

数据线互连
该收发器可直接与+5V PECL 信号互连。

发射器输入是直流耦合至激光器驱动电路的，亦即在输入处，并未设置电容耦合终端电阻。

激光器的驱动电路也是直流耦合的，使各种占空比数据图形的输出光功率相对地平衡。

如果数据具有长又连续的状态时间，输出光功率则会渐渐地将其平均值改变至它的预设值。

在接收器部分，前置放大器与后置放大器之间是交流耦合的，而后置放大器输出的实际数据是直流耦合至各自的输出引脚。

信号检测输出是单端、
+5V PECL 信号，也是直流耦合至它的输出引脚。

当然，在收发器与支持的物理层集成电路之间应设置正确的互连电路，图1 是推荐的接口电路。

b c m5690交换芯片工作原理-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除b c m5690交换芯片工作原理(总5页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除摘要：BCM5690是BroadCOM公司推出的集成有12个千兆端口和１个万兆端口的多层交换芯片。

文章比较全方面地介绍了该芯片的结构和功能特性，给出了他的访问控制方式和数据流程，同时给出了用ＢＣＭ５６９０设计交换整机的硬件结构和软件实现方法。

关键词：千兆以太网；BCM5690；堆叠；数据流程目前，万兆芯片技术不断取得新的发展，尤其在“真”万兆的问题上，只有拥有更先进的芯片，设备厂商才能够在芯片功能和特性的基础上研发自身的交换机体系架构。

虽然Ｂｒｏａｄｃｏｍ、Ｉｎｔｅｌ、Ｍａｒｖｅｌｌ、美国国家半导体（ＮＳ）、英飞凌（Ｉｎｆｉｎｅｏｎ）和意法半导体（ＳＴＭｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）都推出了最新的千兆以太网芯片产品。

但万兆芯片的发展无疑会从硬件和架构层面来加快万兆产品的发展速度。

为此，ＢｒｏａｄＣＯＭ公司研发了ＢＣＭ５６９０（１２＋１）单芯片交换方案。

该集成电路芯片集成１２个千兆端口和１个万兆端口，是一款功能比较强大和全方面的三层千兆以太网交换芯片。

文中将周详介绍ＢＣＭ５６９０芯片的功能特性及基于该芯片的交换机实现方法。

１ＢＣＭ５６９０芯片简介１．１ＢＣＭ５６９０芯片结构ＢＣＭ５６９０是芯片提供有１２个ＧＥ接口（千兆端口）和１个ＨｉＧｉｇ接口（内联端口），并具有堆叠功能。

器件的端口采用ＰＣＩ接口进行管理。

其结构框图如图１所示。

由图１能看出：ＢＣＭ５６９０芯片由以下一些主要功能模块组成：（１）ＧＩＧＡ接口控制器ＧＰＩＣ：用于提供ＧＥ口和交换逻辑之间的接口。

（２）内联端口（ＨｉＧｉｇ）控制器ＩＰＩＣ：主要提供ＨｉＧｉｇ口和内部交换逻辑之间的接口，有时也被用于多片ＢＣＭ５６９０之间的堆叠操作。

千兆交换机技术参数1.引言1.1 概述在编写千兆交换机技术参数的文章中，本节将介绍概述部分的内容。

千兆交换机技术参数作为网络设备的重要指标之一，对于网络性能和传输速度具有重要影响。

千兆交换机作为一种高速、可靠的网络交换设备，已经在各个领域得到广泛应用。

概述部分将对千兆交换机的基本原理和性能参数进行介绍。

首先，我们将探讨千兆交换机的基本原理，包括其工作原理、数据传输方式以及与其他网络设备的关系等内容。

通过深入理解千兆交换机的基本原理，可以更好地了解其在网络传输中的作用和优势。

其次，本节还将介绍千兆交换机的性能参数。

千兆交换机的性能参数决定了其在网络传输中的表现和能力。

我们将详细介绍包括数据传输速率、吞吐量、端口数量、传输距离、网络拓扑支持等关键性能参数，并解释其对网络性能的影响。

通过了解这些性能参数，可以更好地选择和配置合适的千兆交换机，以满足不同网络环境和需求的要求。

综上所述，本篇文章将深入探讨千兆交换机的技术参数。

通过对千兆交换机的概述，读者将对其基本原理和性能参数有更全面的了解。

这将有助于读者更好地选择和应用千兆交换机，为网络传输提供高效、稳定的支持。

文章结构部分的内容可以写成如下形式：1.2 文章结构本文将从以下几个方面介绍千兆交换机的技术参数:1) 引言部分将对千兆交换机的概述进行说明，包括其作用、应用领域以及发展背景。

2) 正文部分将分为两个小节。

首先，我们将详细介绍千兆交换机的基本原理，包括其工作原理、传输速率以及数据传输方式等方面的内容。

其次，我们将探讨千兆交换机的性能参数，包括交换容量、转发时延、吞吐量以及可扩展性等技术指标。

3) 结论部分将总结千兆交换机的技术参数，对其优点和不足进行评价，并给出未来千兆交换机发展的展望。

通过本文的分析，读者将能够全面了解千兆交换机的技术参数，从而更好地应用于实际的网络环境中。

通过以上的文章结构，我们将为读者提供一个清晰的框架，使其在阅读过程中能够更好地理解和把握千兆交换机的技术参数相关内容。

交换机芯片方案交换机是网络中重要的设备之一，它支持三层的高速转发，通过交换通道将数据包传送到不同的端口，从而实现多个物理层的互连。

根据定义，在一个以太网的接入点中，可以有一个设备可以同时处理多个以太网业务。

交换机是一个网络中一个十分重要的组成部分，它为整个网络提供了互联的能力。

此外，由于网络设备不断增长，使得各网络设备之间的互连越来越频繁，在一个以太网交换通道中能够同时处理多个以太网业务。

如果没有网络设备来实现这些业务，就无法实现网络设备间的互联。

一、硬件交换机通常是一台2 U及以下的设备，主要用于局域网内的小型以太网设备上，以及一些较大的企业和园区网应用中。

与计算机一样，交换机在工作时也需要遵循一定的工作温度，通常环境温度大于35℃时就会造成交换机出现故障，而环境温度低于-20℃时，交换机就会出现故障，并且影响正常服务并容易造成更大的问题。

交换机也分为硬件层、软件层及应用层等，根据不同型号交换机产品不同，其硬件层也有一定不同，例如支持4核或6核网卡及支持8核的设备就称为双核交换机；如果没有这样的硬件设备，就会导致交换机无法工作在1 GHz及以上的频率上的。

从硬件层面来看交换机设备的功能主要包括交换机的端口数，越多交换机的性能也越高，因此交换机应该具有更高的带宽及更大尺寸规格以便提供更高的性能和容量。

所以交换机应该具有更大的端口数及更大容量规格。

从接口来看交换机一般包括以太网口、以太网/光纤接口、端口计数器以及以太网接口四部分组成，这些接口分别用于实现不同类型的以太网业务以及交换机自身需要具备的功能。

二、芯片方案在网络设备设计中，需要考虑到多种方案。

不同的方案需要考虑到方案的不同、功能的不同和需求的不同，从而产生最优的方案。

以 MCU为例，根据其功能分类可以分为通用 MCU和高性能 MCU。

通用 MCU:包括高性能微处理器和集成存储单元的图形处理器，能够提供高性能的处理能力和更低的成本，还能提供高效的控制能力、管理能力及数据保护能力等多种功能。

基于BroadCom芯片的千兆以太网交换机设计与实现封安，窦爱萍，原晨，隽鹏辉（中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所，陕西西安710068）摘要：为了满足一种无人机通信导航识别系统中各个单元之间的低成本通信，以及调试与升级，设计了基于BroadCom 芯片的千兆以太网交换机，重点阐述了交换机的硬件电路设计、布局布线设计以及软件开发流程。

通过测试和系统联试验证，交换机运行稳定可靠，该设计方案可满足系统需求。

关键词：BroadCom；SPI；千兆以太网；SGMII中图分类号：TP393.11文献标识码：A文章编号：1673-1131（2019）01-0122-020引言一种无人机通信导航识别系统由多个硬件单元组成，为了便于对各个硬件单元之间的低成本通信、以及各个单元的调试与升级，通信导航识别系统设计了一个千兆以太网交换与处理模块，以便完成各个单元间的数据交换、处理功能。

并对外提供两路千兆以太网接口，用来系统内模块的调试以及软件与FPGA逻辑的在线升级。

设计了以太网交换机与处理模块，以PowerPC处理器为核心处理器，使用博通公司的BroadCom芯片为千兆以太网交换机，通过SGMII接口连接千兆以太网PHY芯片，变压器使用PULSE公司的变压器实现。

1千兆以太网交换机的设计背景随着以太网技术的不断发展，传统标准的以太网技术已经难满足日益增长的网络数据流量需求，千兆以太网作为传统标准以太网的发展，在低成本、高带宽的应用中得到了广泛的使用。

千兆以太网是对快速以太网（100Mb/s）标准的一个扩展，可以提供1000Mb/s的原始数据带宽，同时和快速以太网保持完全兼容，这为千兆以太网在技术还是实际应用中都提供了广泛的发展前景[1]。

一种无人机通信导航识别系统内部需要完成各个硬件单元之间的低成本通信、以及各个单元的调试与升级，需要设计一个以太网交换模块来完成上述任务。

2系统总体方案及原理基于BroadCom芯片的千兆以太网交换机原理框图如图1所示。

Marvell新款交换机支持节能以太网美满电子科技（Marvell)发布三款Link Street®以太网系列新品，为低成本、能耗敏感的应用提供了快速以太网和千兆以太网解决方案。

Marvell® 88E6352、88E6250和88E62 20均集成了物理层（PHY）芯片，支持802.3az节能以太网（Energy Efficient Ethernet，EEE）标准，以及其他多个先进的功能，包括局域网唤醒（Wake-on-LAN，WoL）、集成的开机热启动（Power-On Reset）控制器和电源监视器。

此外，新设备还支持IEEE 802.1新的语音视频桥接（AVB）标准，可以无缝交付延时敏感的多媒体流量，在容易配置的以太网中实现消费级和专业级的语音视频应用。

它们还支持IEE E 1588v2 PTP精确时钟协议（Precision Time Protocol）标准，实现以太网上节点之间1毫秒以内的时钟同步。

这一新的系列产品主要面向包括无线路由器、网关和企业网络接入在内的公共云和私有云接入市场，为它们提供高成本效率和能源效率解决方案，同时扩展以太网的能力，满足云内部应用中以媒体为中心的应用需求，例如：机顶盒、数字录像机、音频/视频接收器等等。

产品亮点88E6352● 7端口千兆以太网交换机，具有5个集成的三速PHY、GMII、RGMII和Serdes/SGMII接口● 集成的PHY，支持802.3az节能以太网(Energy Efficient Ethernet)，当网络空闲时可以降低能耗70%以上● 支持最新的AVB标准● 256个条目TCAM，提供多达96字节深度的包检测● 支持IEEE 1588v2工业以太网应用● 低成本128引脚QFP（14x14毫米）封装88E6250和88E6220● 88E6250是一个7端口的快速以太网交换机，具有5个有集成的快速以太网 PHY和两个RMII（或一个MII/RGMII）接口● 88E6220是一个4端口的快速以太网交换机，具有2个有集成的快速以太网PHY和两个M II/RMII接口● 集成的PHY，支持802.3az节能以太网(Energy Efficient Ethernet)，当网络空闲时可以降低能耗50%以上● 支持最新的AVB标准● 支持IEEE 1588v2工业以太网应用● 64引脚QFN（9x9毫米）封装，是当前市场上体积最小的7端口快速以太网交换机Marvell 率先推出40纳米8端口千兆以太网收发器美满电子科技(MARVELL)日前宣布推出MARVELL Alaska V系列产品，这是业界首个采用40纳米工艺的超低功耗、八端口、高能效的千兆以太网收发器。