井芯微电子SDI3210交换芯片产品介绍

前言

当下，我们置身于一个互连无处不在的时代，Ethernet 协议、RapidIO 协议以及 FC 协议等高速通信协议，在数据中心、人工智能、嵌入式系统、高性能计算、存储系统中均得到了广泛应用。如何处理好互连技术间多样性与统一性的矛盾？理想的办法无疑是实现各种互连技术的兼容并蓄。

为更好地实现不同协议的互连互通，软件定义互连 SDI（Software Defined Interconnection）理论被提出。SDI 从互连的交换模式、控制机制、协议体系等底层问题出发，依照互连协议可定义、可转换，互连拓扑可转换、互连带宽可调整、互连端口可定义、互连内容可处理、交换模式可定义等技术理念，实现了三种互连技术的共存与统一。SDI 提供了一种将各种互连技术整合在一起的方式，让其成为“互连之互连”。

图1.软件定义互连 SDI 的思想理念

01SDI3210 产品介绍

支撑软件定义互连

SDI3210 是一款可软件定义接口协议的交换芯片，每个端口协议类型可以定义为RapidIO 协议，FIberiaChanneI（FC）协议，以太网协议，最大支持 32 个高速通道，支持异构协议的互连互通，支持端口之间的无阻塞交换，最大交换带宽为320Gbps，SDI3210 可与以上三种协议的端点设备及交换设备对接。

图2.SDI3210 整体软件解决方案

SDI3210 支持 RapidIO 协议，FC 协议和以太网协议规范定义的单播，多播和广播路由。其中 RapidIO 协议和 FC 协议，每个端口拥有独立的路由表和最多 40 个多播寄存器组。SDI3210 支持 4 个独立优先级、队列老化功能（默认情况下是开启的）、包过滤、包的上送下发、端口热插拔功能等。

技术规格及特点

02SDI3210 产品测试

硬件支撑

SDI3210 OPT 性能测试板用于 SDI3210 交换芯片的功能及性能评估。单板交换能力 320Gbps，用于快速搭建用户自组网络的测试平台，同时站在用户推广试用的角度上，满足用户对芯片功能及性能的评估试用，指导客户快速熟悉配置流程、开发环境以及协议转换应用手段。

OPT 测试板采用自定义板型，通过 QSFP+ 或 SFP+ 光口引出芯片的 32 个高速端口，与其他测试设备之间互连，从而实现全芯片的功能测试。

图3.OPT板卡功能框图

系统级测试

 

基于 OPT 板卡，通过搭建典型环境对产品进行全面系统级测试：

实现了 FC 设备互连和交换转发测试

实现了以太网设备的互连和交换转发测试

实现了 SRIO 设备的互连和交换转发测试

实现了 FC 与 ETH 协议互转的功能测试

实现了 FC 与 SRIO 协议互转的功能测试

实现了 ETH 与 SRIO 协议互转的功能测试

图4.SDI3210 系统级测试环境

测试结果：

03SDI3210 产品应用

多场景下互连互通的实现需要多协议互转，SDI3210 既可应用于混合协议场景，实现不同二层协议间的互连互通，也能应用于单一协议场景下，作为网络交换芯片使用。

<应用场景举例>

以太网和 RapidIO 双协议交换模块

在该应用场景中，系统硬件主要由交换模块和 DSP 模块等组成，通过 VPX 背板实现互连互通。交换模块主要由 CPU、SDI3210 和 NRS1800 等组成，需实现以太网和 RapidIO 网融合的核心交换功能。

图5.基于 VPX 背板的 SDI3210 混合组网架构框图

小结

在这个互连互通无所不在的时代，多协议并存已成为现实。SDI 技术作为交换互连的高级形态，能够实现相同协议及不同协议的数据交换，真正实现了对各种互连技术的兼容并蓄。SDI3210 芯片作为 SDI 技术的成果及硬件支撑，在 SDI 技术的实现过程中发挥了关键作用，并经受住了实践考验。以 SDI3210 芯片作为硬件基础，以 SDI 协议配置软件为核心完成了多种协议转换方案的验证，并应用于实际。客观数据和实际应用充分证明了 SDI 技术的可行性、先进性，展现了 SDI3210 芯片的高适配性、高可靠性。