Xilinx光纤通道技术在数据中心的应用

"本文介绍了Xilinx公司在光纤通道（FC）技术中的应用，特别是其在FPGA上的光纤接口解决方案。Xilinx的光纤通道LogiCORE IP核心能够帮助开发者构建高速、低延迟的数据传输系统，适用于网络交换机、存储阵列等数据中心设备。文章详细阐述了FC协议的层次结构，包括物理层（FC-0）、编码和同步层（FC-1）、帧处理和排序层（FC-2）、以及高层协议映射层（FC-4）。同时，讨论了32位数据通过8b10b编码在光纤上的传输方式，以及FC标准中的原语信号和帧边界标志。此外，文章还提到了缓存信用机制，这是优化带宽使用的关键特性，确保只有在接收端有足够的缓冲空间时才会发送数据帧。" 光纤接口在Xilinx FPGA中的实现涉及多个技术层面。首先，FC-0层是物理层，它处理数据的串行化和反串行化，确保数据能够在光纤介质上正确传输。FC-1层则负责数据的编码和同步，8b10b编码用于将32位并行数据转换为40位串行数据，以适应光纤传输，并且保持信号的完整性。 FC-2层处理帧的结构，包括帧的形成、顺序和错误检测。这一层也处理登录协议，确保连接的建立和管理。FC-4层是协议映射层，它将高层协议如SCSI和FICON映射到FC帧结构中，使得不同协议能够在光纤通道网络中协同工作。 Xilinx的光纤通道IP解决方案，如在Virtex系列FPGA中的实现，支持高达4Gbps的数据速率，为高速数据中心通信提供了基础。缓存信用点的概念是FC协议效率的关键，它通过控制数据发送，避免了接收端的拥塞，优化了带宽利用。 此外，FC标准定义了一系列原语信号来实现链路管理和数据传输的同步。例如，IDLE和RRDY信号用于链路状态的指示，LR和LRR信号用于链路的初始化和重置。SOF和EOF原语则标识帧的开始和结束，确保数据帧的正确接收和解析。 Xilinx的光纤接口技术结合了FC协议的各个层次，提供了一个高效、可靠的光纤通信平台，适用于高性能计算和存储系统。这种解决方案允许开发人员快速设计和实现高性能的光纤通道应用，满足现代数据中心对于速度、延迟和可靠性的严格要求。