OFP80G-EX
1 产品特点
OFP80G-EX 是一款基于 PCI Express 总线的高性能网卡，并且可以根据用户需求，对不同的网络处理业务进行完全硬件托管或者局部硬件加速，该网卡支持DUAL全双工网络链路，X8 Gen2 PCIe 主机接口，采用 Xilinx 的高性能 Kintex-7系列FPGA作为主控制器，可以实现最高 40Gbps/方向 光口/电口 网络通信，以及 PCI Express 总线接口的转换，板载 1组独立的 64位DDR3-SDRAM大容量缓存，可以实现百万级高并发和吞吐量。该板卡为标准全高半长 PCI Express 尺寸，适合于目前主流的服务器或超微工作站，可广泛应用于数据中心、服务器加速运算等场景。
图 1. 4 通道 10G PCIE光纤网卡实物图（也可以定制成同时支持光口和电口的模式）
图 2. 4 通道 10G PCIE光纤网卡原理框图
2 技术指标
q 硬件特征：
Ø 总线类型：PCI Express 2.0 规范，兼容 PCI Express 1.1；
Ø 接口规格：PCI Express x8 Gen2（可选 x1、x4 模式），全高半长（106.65mm x 167.65mm）;
Ø 板载 4 路 SFP+光纤通道，最大支持 10Gbps/lane 线速率；
Ø 板载 1 组 64 位 DDR3 SDRAM 内存单元，内存容量最大支持 8GByte；
Ø 板载 4 位拨码开关，可通过拨码开关选择板卡的工作模式；
Ø 板载 1 片 16 位 128MByte 容量的 BPI Flash，用于 FPGA 的加载；
Ø 板载FMC-HPC扩展接口，支持任意符合ANSI-FMC规范的子卡，可以使能告诉AD/DA等软件无 线电、声呐、雷达、医疗等应用；
Ø 可选10G电口，支持常规网卡模式
q 传输性能：
Ø 4 路 SFP+光纤通道，支持单模与多模光纤；
Ø 支持 aurora64b/66b（最高 10.3125Gbps/lane），Serial RapidIO（最高 6.25Gbps/lane）等协议，支持自定义协议的开发；
Ø 电口速率，10Gbps
q PCIe DMA 性能：
Ø x8 PCI Express gen2，独立 DMA 通道：DMA 上行与下行实际传输带宽均可以达到 3.7GByte/s；
Ø 缓冲方式支持 FIFO 和 DDR3 两种模式；
Ø PCI Express 参考时钟采用主板随路时钟；
Ø DMA引擎支持小包传输(64B~+∞)，在包长为1KB大小的情况下，仍然可以满足3.5GB/s的收发速
度；
q 时钟管理：
Ø 板载 1 片 156.25MHz LVDS 差分晶振时钟源，供给 10G 光纤通道传输参考时钟；
Ø 板载 1 片 200MHz LVDS 差分时钟供给 DDR3 控制器的系统时钟；
Ø 板载 1 片 100MHz LVDS 差分时钟作为 PCIe 控制器备用参考时钟；
Ø 板载 1 片 50MHz 晶振作为复位或延时逻辑同步时钟；
Ø 来自FMC子卡的差分时钟
q 物理与电气特征：
Ø 板卡尺寸：106.65 x 167.55 mm；
Ø 板卡供电：+12V 供电，最大功耗20W（静态 5W）；
Ø 工作温度：-40°C~+85°C；
Ø 存储温度：-40°C~+85°C；
Ø 工作湿度：5%~60%，非凝结；
Ø 散热方式：风冷散热；
Ø MTBF 和其他：1,000,000 小时
3 软件支持
q 支持 Linux 操作系统，提供驱动程序与 API 函数；
4 应用场景
q 大数据中心；
q 增强型智能网卡；
q 光纤网络隔离；
q 流量、路由等网络业务的完全硬件托管
5 硬件处理功能
在功能上看来，OFP80G-EX继承了普通万兆网卡的所有特性，并且支持Linux下的标准网卡模式，在硬件上，其自身也确实可以介入路由，网关等标准的网络互连设备。
除此之外，OFP80G-EX的强大之处在于其内部逻辑的可定制性：这意味着，除了标准网卡的所有特性，OFP80G-EX还可以支持对网络流的定制化处理，并且通过私有驱动和API让用户去使用这些定制化的特殊硬件服务。
举例说明如下：
I. 实时流量监测功能：
通过FPGA内部逻辑构造处理状态机，对进出本卡的网络流进行流量统计、并基于地址（IP？MAC？）对
包进行排序统计，甚至可以识别不同的协议，并对之进行排序。
II. 防火墙：
利用FPGA内部资源构造响应的处理逻辑，完成ACL、路由、NAT等功能，执行由策略中心下达的各项
策略等等，具备实时策略的接收和执行等功能
III. 高级网络业务：
对于更上层的网络业务，OFP80G-EX虽然无法完全硬件托管，然而可以提供局部的硬件加速，这些硬件
加速服务可以专门定制，并且会通过私有API以及驱动暴露给用户。
总体来说，OFP80G-EX的功能可以由下图进行展示：
图 3. OFP80G-EX的工作过程以及软组件分布
由图3可以看出，除了黑色箭头所表征的基本的网卡服务，OFP80G-EX的优势在于其内部基于FPGA的定制化
服务，这些硬件托管业务，可以显著降低HOST服务器的处理开销，以使得用户部署的软件专注
于更上层的业务流程，而不是纷繁复杂的底层统计、或者计算。换言之，OFP80G，可以将用户所处理的业务的
基本粒度“增大”—即以“硬件服务状态机”配合私有驱动的方式供用户使用和访问业务处理结果，这样一来，
原来很多需要编码才能完成的工作，利用OFP80G-EX，全部都由硬件自动托管了。
另外，从软件层次上划分，OFP80G-EXLinux版一份是私有驱动。
6 订购信息
产品型号 | 描述 | 备注 | 交货期 |
OFP80G-EX | 4 通道 10G 光纤/FMC接口的PCIE网卡 | 工业级 | 4 周内 |
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