[发明专利]一种基于FPGA实现数据中心框式交换机线卡架构

权利要求书

1.一种基于FPGA实现数据中心框式交换机线卡架构，其特征在于，采用FPGA单级交换芯片架构，将多种交换功能电路灵活的集成到一块芯片上，其架构系统主要包括：主控制模块、协控制模块、线卡模块、交换矩阵、风扇组模块、电源、网络接口以及编程调试接口；其中，所述主控制模块包括交换机CPU，所述协控制模块包括系统控制模块CPU，所述线卡模块包括FPGA芯片1与FPGA芯片2，所述FPGA芯片1与FPGA芯片2交互；并且所述交换机CPU与系统控制模块CPU连接通信，且两者均与线卡模块相连；同时所述交换矩阵、网络接口、编程调试接口均与线卡模块连接通信，所述协控制模块连接控制所述风扇组模块和电源。

2.根据权利要求1所述一种基于FPGA实现数据中心框式交换机线卡架构，其特征在于，所述主控制模块还包括16GRAM内存、64GSSD固态硬盘、串行控制端口、双USB端口、RJ45网络管理端口以及PPS时钟输入子模块；其中，所述16GRAM内存、64GSSD固态硬盘、串行控制端口、双USB端口、RJ45网络管理端口、PPS时钟输入均与所述交换机CPU直接相连通信。

3.根据权利要求2所述一种基于FPGA实现数据中心框式交换机线卡架构，其特征在于，所述交换机CPU采用4核Intel处理器。

4.根据权利要求3所述一种基于FPGA实现数据中心框式交换机线卡架构，其特征在于，所述协控制模块还包括设备管理模块、数据管理模块、机箱管理模块、分担监管任务模块、风扇控制模块、电源控制模块功能模块；其中，所述设备管理模块、数据管理模块、机箱管理模块、分担监管任务模块、风扇控制模块、电源控制模块均与所述系统控制模块CPU直接相连通信。

5.根据权利要求4所述一种基于FPGA实现数据中心框式交换机线卡架构，其特征在于，所述系统控制模块CPU采用双核ARM架构处理器。

6.根据权利要求5所述一种基于FPGA实现数据中心框式交换机线卡架构，其特征在于，所述网络接口包括两种类型：481/10GSFP+/Base-T类型和440GQSFP+类型；其中481/10GSFP+/Base-T类型的接口与线卡模块的FPGA芯片1直接相连；440GQSFP+类型的接口与线卡模块的FPGA芯片2直接相连。

7.根据权利要求6所述一种基于FPGA实现数据中心框式交换机线卡架构，其特征在于，所述交换矩阵包括若干个矩阵模块，且每个矩阵模块中包括两个交换芯片。

8.根据权利要求7所述一种基于FPGA实现数据中心框式交换机线卡架构，其特征在于，所述风扇组模块包括若干个风扇组，并且每个风扇组又包括两个风扇；所述风扇组模块与所述协控制模块的风扇控制模块直接相连。

9.根据权利要求8所述一种基于FPGA实现数据中心框式交换机线卡架构，其特征在于，所述电源包括若干个电源模块；所述电源与所述协控制模块的电源控制模块直接相连。