團隊長期從事星載專用定制交換方面的研究與開發工作,自主掌握交換核心技術,并自行研制了基于 FPGA 平臺的星載交換 IP 核,技術成熟穩定,處于國內領先地位,團隊已經與多家航天、中電等行業科研院所開展并完成了相關合作。
交換軟件主要基于 FPGA 平臺實現,整體采用共享緩存或 Crossbar 交叉網絡結構實現專用幀格式的存儲轉發,支持二層標簽及三層 IP 分組交換,具體實現了對專用數據流的接口輸入輸出處理、流分類與分組處理、高性能隊列緩存管理、多級隊列調度、Crossbar 交換、輸出端口流量控制等復雜功能。
團隊與合作科研院所的多個項目成果已經完成交付,其中搭載衛星如中電“02 星”升空運行,至今工作穩定正常,目前團隊正在承擔著 4 個星載交換及一個空間站交換的研制任務,基本都已經完成聯合調試任務。
主要技術指標
(1)交換容量:5-160Gbps;
(2)端口速率;100Mbps-40Gbps;
(3) 接 口 類 型:1G 以 太 網 電 口(RJ45)、10G 以 太 網 光 口、GTX(Serdes)、LVDS、SpaceWire 接口等;
接口協議:MII、GMII、RGMII、SGMII、Aurora、RapidIO 以及其他專用接口協議等;
(4)交換單元支持二層以太網或三層 IP 交換,也可支持專用幀格式的專用網絡交換,支持多個自定義查找表配置轉發功能;
(5)支持 8 個優先級的數據業務流區分服務;
(6)支持高效隊列管理機制;
(7)支持多種形式的多級調度算法;
(8)采用 Crossbar 交換結構實現無阻塞的分組交換;
(9)提供 PCIe/IOSN CPU 接口,支持 CPU 插入捕獲功能;
(10)支持交換單元輸出端口虛通道流量控制功能。
(11)除上述主要技術指標外,團隊還可根據合作方需求進行專用功能的定制實現。
相關成果
團隊星載交換方向項目成果主要以軟件(RTL 級代碼或比特流)形式交付合作方,并配合合作方在其提供的硬件平臺上共同完成聯調與測試。
自主星載交換技術不僅可以應用于星載交換,還可以應用于各種適用于專用定制交換的場景,如空間站內綜合網絡交換、彈內組網交換、航空航天專用控制系統組網交換等領域和場景。
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