交换机芯片简述

当今的世界是一个通信技术高速发展，以太网交换机也正从神秘的机房走进千家万户。事实上很多家庭用的所谓路由器就是一个具有路由功能的L3层交换机。

1、网络交换机芯片的架构形式

由于网络交换功能是在以太网的第二层（MAC）实现，所以在早期以太网交换芯片中只包含MAC层，要想真正接上以太网，还必须有以太网第一层（PHY）物理层芯片来实现（一般也称之为收发器）。因此这种结构中以太交换机中，必须有至少2个以太网芯片才能实现网络互连。

随着集成电路制造水平的提高，为了简化系统结构，出现了将物理层（PHY）和链路层（MAC）集成在一起的网络交换机芯片。电子元件技术网通过网友问卷调查发现：目前对于10M/100M交换芯片很多都实现了这种集成化，但是对于10G交换机芯片和普通交换机的千兆口一般仍然需要使用专用的物理层层芯片。

2、接口类型

接口类型上如果按与以太网接口的形式可以分为MII口和非MII口，如上所述，一般集成了PHY层的端口引出的都是非MII口。而MII口是MAC层信号的接口。这个接口上的信号可以通过PHY与以太网相连。不过目前MII口绝大多数是作为千兆口来用的。这种千兆口除一般可以用作多模高速光纤接口来用，以及多个以太网网交换芯片的级联。通过这种接口的级联，可以实现用8口交换机芯片制作16口交换机。除了做级联外，MII口可以和任何集成MAC的芯片实现互联，因此可以利用集成了MAC的微处理实现对交换机的配置管理。市场见到的很多家用路由器实际上就是利用这个口加上一个进行路由计算的微处理器制成的。

其他交换机上的接口有通用IO口，这个不多说，还有与以太网相配对的LED灯控制口、另外如果从管理交换机芯片的接口来看，除了前面说的MII外，还有串口如SPI、I2C等，通过这些口可以实现用EEPROM来配置交换机芯片的目的，当然在一些简单应用中，也有用单片机模拟这些芯片，实现对交换机芯片配置的。在早期的交换机和现在的一些非管理型交换机中仍然有这么干的。但是对于复杂的配置管理，一般是采用面向网络应用的PowerPC、ARM、DSP、 MIPS。有的以太网交换机芯片甚至是用PCI口进行管理的。如Fulcrum的FM6364。

3、其他参数

MAC表深度：它表示交换机下面的局域网的最大节点可直接寻址数。交换机工作时查询这个表来判断局域网内数据应该如何转发。目前这个地址表有1K的、2K 的，还有4K甚至更大的。

缓冲区大小：这个是目前差异最大的。以太网上的数据需要在这个缓冲区内进行暂存。所以这个缓冲区在同等处理速度的情况下，越大越好，目前芯片的这个缓冲区有1M，4M（多见），甚至12M的。如Broadcom的  BCM5312具有12M缓冲区。

最大数据交换能力：是一个交换芯片最大可以处理的网络流量。实际设计时应保证最大并发网络流量要小于芯片的这个指标。

实际上一个交换机芯片的参数很多这里就不一一介绍了，除了这些硬件上的参数外，芯片支持的协议很重要。一般目前大公司的面向商业用户的协议支持比较全，功能比较强大。

4、厂家

目前第一梯队的厂家依次是：Broadcom、Marvell、Fulcum（10G以上交换机芯片）其他以太网交换机芯片厂家有：富士通（10G以交换机芯片）、Realtek、英飞凌（收购的Admtek）、Micrel、九阳（台湾的哦，不是做豆浆机的）、DAVICOM 、VIA、Vitesse、Centec、Ethernity、QLogic、Xelerated（排名不分先后）。