革新网络通信：多端口TSN交换机IP核，引领工业通信新时代

 导语

在数字化转型的浪潮中，企业面临着越来越复杂的挑战，尤其在确保关键操作的实时性和可靠性方面。时间敏感网络（TSN）技术以其独特的优势，有效应对这些挑战，开启了工业通信新纪元。

时间敏感网络 TIME SENSITIVE NETWORKING

时间敏感网络(TSN,Time-SensitiveNetworking）是IEEE 802.1工作组开发的一系列标准，旨在通过改进以太网网络，使其能够支持严格的时间敏感通信需求。通过引入一系列的标准和技术，TSN确保数据传输具有低延迟、低抖动和高可靠性，从而使网络能够识别和优先处理高优先级的时间敏感数据流。TSN技术的发展使其得以应用于多个领域，包括实时控制系统、工业自动化、车载网络以及广播和航空航天等。其灵活性和可重配置性主要通过可重配置逻辑如FPGA、HDL IP和嵌入式软件来实现。

1G TSN以太网交换机IP核 1G Multiport TSN Switch IP Core

为了适应不同领域的要求，我司的多端口时间敏感网络（MTSN）交换机IP核采用了灵活的HDL代码方式，支持多种协议的实时数据传输，供用户依据实际应用场景生成1G的TSN终端节点或TSN交换节点，保障数据包的精确传输。同时该IP核具有丰富的通用参数集，用户可通过参数配置或使用Vivado GUI图形化界面配置获得最佳的FPGA功能资源配置方案。

10G TSN以太网交换机IP核 10G TSN Ethernet Switch IP Core

10G TSN以太网交换机IP核（简称：TGES）是MTSN交换机IP核的延展。它不仅继承了MTSN的时间同步和流量控制功能，还增加了10G端口的选项。通过加强的数据处理能力和更高的速率，提供了更高的吞吐量、低延迟和高密度的网络交换能力，支持大规模数据传输场景，如数据中心、高性能计算环境和大容量存储网络。TGES能够满足这些环境中对高速数据传输和网络可靠性的需求，显著提升网络性能和运营效率。在数据中心，它能够支持云服务和大数据分析的高带宽需求；在工业自动化领域，它通过提高数据传输速度和准确性，助力实现智能制造和物联网解决方案。

主要特性

a)端口接口
  1)支持全双工10/100/1000M/速率的以太网接口
  2)可配置多达16个端口
  3)支持MII、RMII、GMII、RGMII、SGMII、QSGMII等多种物理层接口
  4)可在不同端口中配置不同的链路速率

b)交换架构
  1)动态MAC地址表，具有自动MAC地址学习和老化功能
  2)支持静态MAC地址表
  3)支持超长帧管理
  4)具有广播/多播风暴保护
  5)可设置单端口速率限制（广播、多播和单播流量）
  6)支持基于端口的VLAN

c)底层配置
  1)具备MDIO、UART、AXI4-lite或者CoE管理接口
  2)CoE（Configuration-over-Ethernet）：可通过与CPU连接的以太网链路访问内部寄存器
  3)提供驱动

d)支持的TSN协议
  1)IEEE802.1AS 2020 - 支持时间同步
  2)IEEE 802.1Qav - 支持基于信用的流量整形
  3)IEEE 802.1Qbv - 支持基于时间的流量调度
  4)IEEE 802.1Qcc - 支持基于YANG模型的网络管理
  5)IEEE 802.1Qci - 支持数据流过滤和控制
  6)IEEE 802.1AB - 支持LLDP
  7)IEEE 802.1w - 支持快速生成树协议
  8)IEEE 802.1s - 支持多生成树协议
  9)IEEE 802.1CB - 支持帧复制和帧消除技术
  10)IEEE 802.1Qbu/802.3br - 支持帧抢占技术

e)顶层配置
  1)支持RESTCONF/NETCONF YANG模型（CNC配置）
  2)具备顶层配置界面

TSN以太网交换机IP Core推荐采用Xilinx的ZU平台，同时我司也可提供预加载好IP Core的SoMs（System-on-Module）评估板，便于用户研究和学习。

 

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