[发明专利]路由器和交换机架构

权利要求书

1.一种用于包传输网络的包交换系统，包括：

多个线路卡，每个线路卡都包括入口路径流水线和出口缓冲区；以及

光电进/出（IO）互连，把每个线路卡的所述入口路径流水线耦接到所述其他线路卡的所述出口缓冲区；

其中，每个线路卡的所述入口路径流水线都被配置为对从所述包传输网络接收的包执行入口处理和部分出口处理。

2.根据权利要求1的架构，其中，所述光电IO互连包括多个集成电路芯片，每个集成电路芯片都具有多个光源，用于经由多个光电探测器从所述线路卡中的一个向所述线路卡中的另一个传送处理的数据。

3.根据权利要求1的架构，其中，每个线路卡的所述入口路径流水线包括用于处理所述包和用于确定所述包的目的地地址的元件。

4.根据权利要求1的架构，其中，所述光电IO互连包括：

CMOS芯片，其逻辑电路耦接到垂直腔面发射激光器（VCSEL）阵列和光电探测器（PD）阵列；

其中所述CMOS电路包括在所述CMOS芯片上逻辑电路与所述VCSEL阵列之间，并且在所述CMOS芯片上逻辑电路与所述PD之间的接口电路。

5.根据权利要求4的架构，其中，所述光电IO互连进一步包括：

耦接到所述VCSEL阵列的第一无源光学元件阵列；以及

耦接到所述PD阵列的第二无源光学元件阵列；

其中所述PD与所述VCSEL阵列进行光通信；以及

其中所述PD阵列和VCSEL阵列在机械上和热力学上与所述第一无源光学元件阵列和第二无源光学元件阵列隔离。

6.根据权利要求2的架构，其中，每个逻辑集成电路芯片都包括光电模拟接口。

7.根据权利要求2的架构，其中，每个所述集成电路芯片都是CMOS芯片。

8.根据前面的权利要求中的任何一个的架构，其中，所述光电IO互连包括无拥塞通路，所述无拥塞通路从每个线路卡的所述入口路径流水线到每个线路卡的所述出口缓冲区，与从所述包传输网络到达所述线路卡的通信类型无关。

9.一种创建用于包传输网络的包交换系统的方法，包括：

提供多个线路卡，每个线路卡都包括入口路径流水线和出口缓冲区；

通过光电进/出（IO）互连，把每个线路卡的所述入口路径流水线耦接到所述其他线路卡的所述出口缓冲区；

其中，所述入口路径流水线被配置为对从所述包传输网络接收的包执行入口处理和部分出口处理。

10.根据权利要求9的方法，其中，所述光电IO互连包括多个集成电路芯片，每个集成电路芯片都具有多个光源，用于经由多个光电探测器从所述线路卡中的一个向所述线路卡中的另一个传送处理的数据。

11.根据权利要求9的方法，其中，所述光电IO互连包括具有逻辑电路的CMOS芯片、VCSEL阵列和光电探测器（PD）阵列，所述方法进一步包括：

将所述具有逻辑电路的CMOS芯片耦接到所述VCSEL阵列和耦接到所述PD阵列；

提供在所述CMOS芯片上逻辑电路与所述VCSEL之间，并且在所述CMOS芯片上逻辑电路与所述PD之间的接口电路。

12.根据权利要求11的系统，进一步包括：

将第一无源光学元件阵列耦接到所述VCSEL阵列；

将第二无源光学元件阵列耦接到所述PD阵列；

其中所述PD与另一个所述CMOS芯片中的所述VCSEL进行光通信；以及

其中所述PD阵列和VCSEL阵列在机械上和热力学上与所述第一无源光学元件阵列和第二无源光学元件阵列隔离。

13.一种通过包交换网络的包交换方法，包括：

在第一线路卡的入口路径流水线中接收包；

在所述入口路径流水线中执行入口处理和部分出口处理，包括确定所述包的目的地地址；

经由把每个线路卡的所述入口路径流水线连接到每个所述线路卡的出口缓冲区的光电进/出（IO）互连，将所述处理的包传送到第二线路卡的出口缓冲区；以及

在所述出口缓冲区中执行附加的出口处理。