TN4010 10-гигабитный контроллер со встроенной памятью

Благодаря распространению смартфонов и планшетов происходит движение в сторону облачных вычислений, поэтому пропускная способность сетей будет расти и далее.

Сетевые инфраструктуры, работающие на текущий момент на гигабитной пропускной способности, начинают миграцию в сторону 10-гигабитных (10 GbE).

Компания Tehuti Networks ускоряет переход за счёт выпуска 10GbE-контроллера TN4010, нацеленного на производителей сетевых карт (NIC) и сетевых модулей для материнских плат (LOM). Высокоинтегрированное решение, не требующее использования внешней последовательной памяти EEPROM/флэш-памяти, имеет встроенную энергонезависимую память с возможностью однократного программирования (NVM). Поскольку побитовое замещение не привело бы к ожидаемой гибкости, желаемой производительности и стоимости – в проекте был принят интегрированный подход.

Снижение количества задействованных компонентов по ряду причин критично для производителей сетевых карт и модулей для материнских плат. Самая банальная причина – стоимость. Компания Tehuti добивается уменьшения спецификации на величину стоимости внешней памяти. Однако, если исходить из итоговых операционных затрат, данный подход ведёт к значительно большей экономии. Не требуются затраты на испытания компонентов внешней памяти, на отбор производителей и прочих источников. Подход исключает усилия на производство накладных, заказов и рисков из-за некорректного прогнозирования. Упрощается процесс инвентаризации, управления запасами и размещением. Исключаются производственные затраты по размещению компонентов на печатной плате, тестированию и доработке. Эта экономия идёт напрямую к заказчикам.

К прочим преимуществам для заказчиков относится повышенное качество. Снижение числа компонентов ведёт к уменьшению количества дефектов на млн. изделий, поскольку качество и надёжность обратно пропорциональны к числу компонентов.

Интегрирование памяти и контроллера

Интегрировать память в контроллер TN4010 было не так просто, как внедрить в нём функции однократного программирования и энергонезависимости, поскольку заказчики ожидают иметь возможность менять содержимое без ограничений. Побитовая замена не подходит под данные ожидания. Каков же компромисс? Ответ лежит в содержимом EEPROM/флэш-памяти, способе записи и организации доступа.

Внешняя EEPROM/флэш-память используется для хранения набора уникальных идентификаторов и данных конфигурации, например MAC-адреса, уникального номера, назначаемого сетевым интерфейсам для работы в физических сетях. В данном адресе, назначенном институтом инженеров по электротехнике и электронике, кодируется зарегистрированный идентификационный номер производителя, называемый прожигаемым адресом (англ. burned-in address). MAC-адрес может быть записан производителем СнК, в данном случае, компанией Tehuti Networks, либо сборщиком сетевых карт и модулей для материнских плат.

По умолчанию, Tehuti Networks записывает MAC-адрес во встроенную в чип энергонезависимую память размером 8092 бит. Для гарантии того, чтобы заказчик мог при желании записать свои собственные идентификационные номера, встроенная память содержит достаточно места для хранения дополнительной конфигурации. Память разбита на 8 отдельных сегментов по 1024 бита каждый. Первый сегмент обычно занят производителем Tehuti, остальные 7 доступны для производителей оборудования.

Как и многие устройства с интерфейсом PCIe, компоненты TN4010 содержат уникальные идентификаторы производителя и субпоставщика (VID и SVID), идентификаторы устройства и субустройства (DID и SDID). Данные номера записываются один раз и никогда не меняются. Таким образом, в дополнение к MAC-адресу, сборщики сетевых карт и модулей для материнских плат могут кастомизировать данные идентификаторы, обеспечивая возможность загрузки уникальных программных драйверов.

В целом, данные конфигурации устройства занимают не более 256 бит в любом сегменте. Заказчик может задействовать дополнительное место в сегменте для хранения предустановленных значений регистра, флагов программной конфигурации либо системной информации. Эти данные используются для инициализации сетевой подсистемы. Более того, на любом этапе перед отгрузкой, сборщик оборудования может настраивать данные конфигурации до 7 раз.

В дополнение, контроллер TN4010 имеет механизм защиты, позволяющий сборщикам реализовать блокировку памяти для записи любых последовательностей, таким образом, обеспечивая безопасность систем, в которых запрещена модификация предустановленной конфигурации.

Поставщик предлагает референсный дизайн, который могут использовать OEM-партнёры для тестов контроллера и программных инструментов, позволяющих программировать встроенную энергонезависимую память. Чип контроллера также имеет интерфейс ввода/вывода, позволяющий при необходимости подключать внешнюю память.

С добавлением возможности разового программирования и энергонезависимости, 10-гигабитный контроллер TN4010 предоставляет сборщикам сетевых карт и модулей для материнских плат средства для снижения стоимости изделий, потребления питания и размеров корпуса (если сравнивать с альтернативными решениями). Это делает TN4010 идеальным компонентом при миграции массового рынка с 1-гигабитных до 10-гигабитных решений. Узнать стоимость TN4010 можно на нашем сайте.