[实用新型]一种FPGA可重构网络处理板卡

说明书

本实用新型涉及一种FPGA可重构网络处理板卡，包括处理板、设置在处理板上的CPU处理模块、储存模块、可编辑单元；可编辑单元包括8路SFP+光网络接口、QSFP光网络接口、Mini PCle接口、3个SATA3接口、HDMI接口、千兆以太网接口、USB接口、UART接口、IIC接口、CAN接口、SD卡接口；储存模块包括DDR3存储器和QSPI Flash存储器；无需改变物理硬件，即可生成新的比特流文件，并对全可编程器件进行重新配置。

技术领域

本实用新型涉及网络设备以及信息技术设备技术领域，具体的涉及一种FPGA可重构网络处理板卡。

背景技术

传统网络的层次结构是互联网取得巨大成功的关键。但是随着网络规模的不断扩大，封闭的网络设备内置了过多的复杂协议，增加了运营商定制优化网络的难度，科研人员无法在真实环境中规模部署新协议。同时，互联网流量的快速增长，用户对流量的需求不断扩大，各种新型服务不断出现，增加了网络运维成本。

SDN(软件定义网络)作为下一代网络体系结构，利用分层的思想，将数据与控制相分离。在控制层，包括具有逻辑中心化和可编程的控制器，可掌握全局网络信息，方便管理配置网络和部署新协议。在数据层，仅提供简单的数据转发功能，可以快速处理匹配的数据包，适应流量日益增长的需求。两层之间采用开放的统一接口进行交互。控制器通过标准接口向交换机下发统一标准规则，交换机仅需按照这些规则执行相应的动作即可。因此，SDN技术能够有效降低设备负载，协助网络运营商更好地控制基础设施，降低整体运营成本，成为最具前途的网络技术之一。

目前，能够支持SDN技术的网络处理板卡可基于ASIC或FPGA器件来实现。但是ASIC设计周期长、费用昂贵且ASIC器件重构性差，因此采用FPGA 为平台，内嵌ARM硬核运行操作系统，组成网络接入层、汇聚层、核心层节点。系统接口丰富，性能优异，同时完全开放、自由度高，是SDN技术研究的理想硬件平台。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的是提供一种无需改变物理硬件，即可生成新的比特流文件，并对全可编程器件进行重新配置的 FPGA可重构网络处理板卡。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案，一种FPGA可重构网络处理板卡，包括处理板、设置在处理板上的CPU处理模块、储存模块、可编辑单元；

所述的可编辑单元包括8路SFP+光网络接口、QSFP光网络接口、Mini PCle接口、3个SATA3接口、HDMI接口、千兆以太网接口、USB接口、 UART接口、IIC接口、CAN接口、SD卡接口；

所述的储存模块包括DDR3存储器和QSPI Flash存储器；

所述的CPU处理模块分别与SFP+光网络接口、QSFP光网络接口、Mini PCle接口、SATA3接口、HDMI接口、千兆以太网接口、USB接口、UART 接口、IIC接口、CAN接口、SD卡接口、DDR3存储器和QSPI Flash存储器双向电连接。

所述的DDR3存储器是通过插入到设置在处理板一侧上的DDR3SODIMM 存储器扩展接口与CPU处理模块连接。

所述的DDR3存储器共有两片，每片为16bit位宽共32bit，该DDR3储存器采用MICRON公司的MT4K256M16TW，容量为1024MB。

所述的QSPI Flash存储器为QSPI Flash配置存储器。FLASH器件选用 MICRON公司的N25Q256A13EF840E串行NOR Flash芯片。

所述的CPU处理模块为ARM公司Cortex-A9双核处理器硬核。

所述的千兆以太网接口为Marvell公司的88E1518PHY芯片。