MCMR 800GE (E-pak 800G IP)

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多通道多速率800G 以太网包——E-pak 800G IP内核

Precise-ITC的E-pak SOC内核是一种多速率的以太网聚合器,它支持800GE到1GE的支路组合。E-pak 800G采用了112G/s串并收发器和56G/s串并收发器(serdes),是我们第三代E-pak解决方案。

超低延迟:800G MAC+PCS+FEC (往返) < 74 ns

支持以太网协议有800GE, 400GE, 200GE,100GE,50GE, 40GE, 25GE, 10GE和1GE。这款IP内核支持以太网速率聚合高达800GE的任何合法组合。这款IP内核支持多达8个以太网通道。它与最新型112G/s并行转换器(serdes)一起运作时发挥最高效能。在以太网SOC市场的类似解决方案中,这款IP内核能够为时钟频率为1.6GHz的 7nm芯片提供最小占用面积。

800GE支持

这款800GE IP内核支持使用一个完整800GE MAC和一组2x400GE“绑定” 的 PCS。它利用112G/s 并行转换器(serdes),并在一个“绑定”的2x400GE PCS上使用8个或16个虚拟逻辑通道,这大大提升了800GE运行的功率效率。

综述

多通道MAC的北向接口提供了一个可配置的系统接口。多通道MAC管理各个MAC与分配的I/O或I/O组之间的映射。

南向接口是映射(在PMA层)到片上的SERDES。E-pak内核起到信道校准和FEC作用(如果适用)。

优势

  • 将各种速率的以太网流组合到MAC的单个多通道接口上
  • E-pak800允许在任意端口或端口组上支持1GE,10GE,25GE,40GE,50GE,100GE,200G,400GE和800GE的上限带宽为800Gbps的任意组合的访问连接
  • 在不会影响现有流量的情况下动态更改任何端口上的速率
  • 预先标准的800GE支持绑定的2x400GE PCS和单个800G MAC
  • 每800G充分利用112G/s 并行转换器(serdes)的优势获得尽可能高的端口密度
  • 超低延迟和高能效的FEC
  • 支持1588,802.1Qbb(FEC)和802.3 br express traffic(TSN)

Table 1: PCS内核示例配置表

PCS Channel Type Num Channel(s)
with 16 x 56G NRZ Serdes
Num Channel(s)
with 8 x 112G PAM4 Serdes
KP4 FEC KR4 FEC FC FEC No FEC
800GBASE-R8   1        
800GBASE-R16 1          
400GBASE-R16  1   X      
400GBASE-R8 2   X      
400GBASE-R4 2 X      
200GBASE-R8  2  1 X      
200GBASE-R4 4 2 X      
200GBASE-R2 4 X      
100GBASE-R4  4 X X   X
100GBASE-R2 8 4 X      
100GBASE-R1   8 X      
50GBASE-R4 4 2       X
50GBASE-R2 8 4 X X    
50GBASE-R1 16 8 X      
40GBASE-R4 4 2     X X
25GBASE-R1 16 8   X X X
10GBASE-R 16 8     X X
1GBASE-X / SGMII / 100M /10M 16 8       X

应用

  • 用于数据中心的高密度路由器
  • 接入交换机

800GE BASE-R PCS内核功能

  • PCS层由PCS层中绑定的2x400GE PCS 合成
  • 仅使用8个或16个基于400GE PCS的虚拟逻辑通道来降低800G运作的功耗
  • 精心设计使用56G/s和112 G/s 并行转换器(serdes)为800G以太网解决方案提供最高端口密度。

400G/200G/100G/50G/40G/25G/10G BASE-R PCS 内核功能

PCS TX 核

  • 256/257B转码(减少FEC插入的开销)(不适用于10GE)
  • X58加扰(可选bypass)(不适用于10GE)
  • 输入MII信号的64B/66B编码
  • 删除Idle块(减少AM插入的开销)
  • 插入对齐标记(AM)。每个通道的AM唯一标记部分是可以通过S/W配置的。
  • 生成测试模式(test pattern)(乱码)
  • 支持第45条款 MDIO寄存器设置
  • 检测错误和中断报告

800GBASE-R/400GBASE-KP4/200GBASE-KP4/100GBASE-KP/50GBASE-KP的具体功能

  • KP4(RS544,514)前向纠错(FEC)的奇偶校验计算和符号分配的插入

100GBASE-KP4/CR4 和25GBASE-KR的具体功能

  • KR4(RS528,514)前向纠错(FEC)奇偶校验计算和符号分配

PCS RX 核

  • 64B/66B解码到MII信号
  • 256/257B反向转码(不适用于10GE)
  • X58解扰(可选bypass)(不适用于10GE)
  • 对齐标记(AM)删除(如适用)
  • 每个通道的对齐标记上(AM)的唯一标记部分是可以通过S/W配置的(如适用)
  • 测试模式(test pattern)的监控
  • 第45条款 MDIO寄存器设置
  • 检测错误和中断报告
  • 从TX MII环回到RX MII
  • 性能监控和数据统计
    • 每个通道的动态偏离测量
    • PCS状态-联接/关闭
    • 高误码率(hi-BER)
    • BER计数器
    • 测试模式(test pattern)误差计数器
    • 多通道AM状态(锁定和对齐/未锁定和对齐)
    • FEC校正码字计数(启用FEC时)
    • FEC校正的1和0的数量
    • FEC关于KP和KR FEC的符号错误直方图
    • FEC未校正码字计数
    • FEC符号错误计数器
    • FEC degrade SER
    • FEC Hi-SER告警

800GBASE-R/400GBASE-KP4/200GBASE-KP4/100GBASE-KP/50GBASE-KP具体功能

  • 对齐锁定和通道偏移
  • 对通道进行重新排序
  • KP4(RS544,514)FEC解码和纠错

100GBASE-KR4/CR4和25GBASE-KR具体功能

  • 对齐锁定和通道偏移
  • KR4(RS528,514)FEC解码和纠错

800G/400G/200G/100G/50G/40G/25G/10G MAC核功能(每通道)

  • TX FCS 的插入
  • 生成TX MAC控制帧(TX MAC control frame)
    • MAC通过客户端或软件生成单播/多播暂停帧(Unicast/Multicast PAUSE frame)
    • 软件可配置的暂停量程(PAUSE quanta)
  • TX性能监测和数据统计(计数器是38位,以容纳1秒的速率统计计数)
    • 字节数(Byte count)
    • 帧数(Frame count)
    • 暂停帧数(PAUSE frame count)
    • 多播帧数(Multicast frame count)
    • 单播帧数(Unicast frame count)
    • 较小帧数(Undersize frame count)
    • 超大帧数(Oversize frame count)
    • 帧数统计以下大小的帧数:
      • 64
      • 65-127
      • 128-255
      • 256-511
      • 512-1023
      • 1024-1518
      • 1519-1522
      • 1523-1548
      • 1549-2047
      • 2048-4095
      • 4096-8191
      • 8192-9215
      • >9215
  • 检查和删除RX FCS
  • RX暂停帧的处理
  • RX性能监控和数据统计(计数器是38位,以容纳1秒的统计计数)
    • 错误的FCS(帧校验序列)
    • 错误的Preamble(帧头)
    • 字节数(Byte count)
    • 帧数(Frame count)
    • 暂停帧数(PAUSE frame count)
    • 多播帧数(Multicast frame count)
    • 单播帧数(Unicast frame count)
    • 错误的FCS帧数(Bad FCS frame count)
    • 错误帧数(Bad frame count)
    • 未对齐帧数(Bad aligned frame count)
    • 较小帧数(Undersize frame count)
    • 超大帧数(Oversize frame count)
    • 帧数统计以下大小的帧数:
      • 64字节
      • 65-127
      • 128-255
      • 256-511
      • 512-1023
      • 1024-1518
      • 1519-1522
      • 1523-1548
      • 1549-2047
      • 2048-4095
      • 4096-8191
      • 8192-9215
      • >9215

其他附加功能

  • 1588v2,OAM,OWAMP,TWAMP一步和两步时间戳
  • OTN/FlexO访问端口
  • 802.1Qbb优先级流控制(PFC),多达8个优先级

面积和延迟(预估):

单元面积:详情请电话咨询

门数:详情请电话咨询

TX/RX从MAC用户接口的往返延迟:<74 ns