Cydgysylltedd cyfathrebu dibynadwy a sefydlog yw anadl einioes awtomeiddio diwydiannol. O ystyried y nifer helaeth o synwyryddion ac actiwadyddion o fewn offer diwydiannol, a'r llu o systemau a phrotocolau sy'n gyffredin mewn-sefyllfaoedd diwydiannol y byd go iawn, defnyddir pyrth traddodiadol di-ri i drawsyrru a throsi data drwy gydol y broses gyfan. Mae'n rhaid i awtomeiddio diwydiannol roi cyfrif am ofynion systemau TG ar gyfer mynediad data agored a-rheoli amser real.
Mae Ethernet diwydiannol wedi chwarae rhan arwyddocaol yn hyn o beth, gan wella'n sylweddol effeithlonrwydd a chydamseriad trosglwyddo data ar raddfa fawr o'i gymharu â systemau bus maes. Yn ddoeth, mae offer switsh Ethernet yn cynnwys sglodion switsh Ethernet, CPUs, PHYs, PCBs, ac is-systemau rhyngwyneb/porthladd, gyda'r sglodyn switsh Ethernet yn elfen hollbwysig. Mae'r sglodion hyn yn arbenigo ar gyfer newid a phrosesu llawer iawn o ddata ac anfon negeseuon ymlaen, gan wasanaethu fel cylchedau integredig wedi'u hoptimeiddio ar gyfer rhwydweithio. Mae cyflenwyr sglodion switsh mawr fel arfer yn cynnig-cynnyrch gradd masnachol gyda chefnogaeth protocol cynhwysfawr ac ymarferoldeb cadarn.
Integreiddio Sglodion Newid
Mae swyddogaethau newid rhwydwaith fel arfer yn cael eu gweithredu yn MAC Haen 2 Ethernet. Yn gyffredinol, roedd sglodion switsh Ethernet cynnar yn cynnwys yr haen MAC yn unig, gan ddibynnu ar sglodion PHY yn Haen 1 i sefydlu cysylltiadau Ethernet gwirioneddol. Gyda datblygiadau technolegol a galw cynyddol gan ddefnyddwyr am saernïaeth system symlach, daeth sglodion switsh rhwydwaith sy'n integreiddio'r haen ffisegol (PHY) a'r haen gyswllt (MAC) i'r amlwg a chael eu mabwysiadu'n eang.
Ar hyn o bryd, mae llawer o sglodion switsh 10M / 100M wedi cyflawni'r integreiddio hwn. Fodd bynnag, yn nodweddiadol mae angen sglodion PHY pwrpasol ar sglodion switsh 10G a phorthladdoedd Gigabit ar switshis safonol. Wrth drafod cysylltedd Ethernet, mae Broadcom yn chwaraewr allweddol. Mae Broadcom wedi bod yn arweinydd yn y sector sglodion switsh Ethernet ers tro, gan gynnig ystod fwyaf cynhwysfawr y diwydiant o offer a sglodion newid Ethernet.
O ran integreiddio, mae datrysiad newid Ethernet pensaernïaeth Roboswitch Broadcom yn cynnwys 5- ffurfweddiadau porthladd sy'n cefnogi Ethernet Cyflym a Gigabit Ethernet (GbE). O fewn y datrysiadau newid-cyflymder uchel a Gigabit Ethernet hyn, mae holl swyddogaethau-system newid cyflymder uchel-gan gynnwys byfferau paced, trosglwyddyddion haen ffisegol, rheolwyr mynediad cyfryngau (MAC), rheoli cyfeiriadau, rheolaeth cyfradd seiliedig ar borth, a ffabrig newid di-rwystro - yn cael eu hintegreiddio i un sglodyn CMO. Mae'r lefel hon o integreiddio yn eithriadol o uchel ar gyfer cymwysiadau diwydiannol.
Er mwyn sicrhau gallu prosesu data uchel yn ystod gweithrediadau cydweithredol, mae llwybrau rhesymeg fewnol y sglodion switsh yn hynod gymhleth. Mae -saernïaeth sy'n arwain y diwydiant gan weithgynhyrchwyr mawr yn cefnogi cyflymderau lluosog gan gynnwys 100M/1GE/2.5GE a 10GE, gan ddefnyddio cyflymderau 2.5GbE/10GbE i gyflawni -cysylltiadau uplink cyflym. Mae'r sglodyn switsh integredig hefyd yn ymgorffori CPU yn uniongyrchol o'i fewn, sy'n galluogi dylunio un llwyfan newid wedi'i reoli sy'n cefnogi modd rhaeadru heb fod angen prosesydd allanol.
Mewn senarios canolfan ddata a chymwysiadau rhwydwaith dysgu dwfn, mae sglodion switsh yn cyflawni lefelau integreiddio hyd yn oed yn uwch. Er enghraifft, mae cyfres -integreiddiad, uchaf-lled band StrataXGS uchaf y farchnad yn cynnwys datrysiadau sglodyn sengl integredig sy'n gallu graddio o sawl gigabit i sawl terabit.
Cefnogaeth Aml-Brotocol
Mae cyffredinrwydd protocolau cyfathrebu diwydiannol yn cael ei gydnabod yn eang, ac yn ddiamau, mae sglodion switsh aml-brotocol yn fwy deniadol mewn cymwysiadau diwydiannol, gan leihau cymhlethdodau dylunio yn sylweddol. Mae sglodion switsh aml-brotocol FIDO5100 a FIDO5200 ADI yn cyflawni cefnogaeth protocol trwy osodiadau y gellir eu haddasu, gan ddefnyddio firmware wedi'i lawrlwytho o'r prosesydd gwesteiwr. Mae'r cadarnwedd hwn wedi'i integreiddio i'r gyrrwr switsh protocol Ethernet aml-amser real ac yn cael ei lawrlwytho yn ystod pŵer-i fyny.
(Cymorth protocol llawn, ADI)
Mae ffurfweddiadau graddadwy a hyblyg yn galluogi'r sglodyn switsh i ryngwynebu'n ddi-dor ag unrhyw brosesydd gwesteiwr. Trwy drosoli gyrwyr dyfais ar gyfer protocolau penodol, mae'n hwyluso rhaniad system hyblyg tra'n cynnig mwy o ryddid i ddefnyddio staciau protocol gan unrhyw werthwr-yn syml integreiddio'r stac protocol gyda'r gyrrwr sglodion switsh aml-brotocol. Mae cefnogaeth aml-brotocol y sglodyn switsh yn gwella effeithlonrwydd yn sylweddol mewn senarios awtomeiddio diwydiannol.
Mynd ar drywydd Trosglwyddiad Data Effeithlon a Galw-Go iawn am Amser yn Ddi-ildio
Waeth beth fo'r tueddiadau technolegol, mae'r gofynion craidd ar gyfer trosglwyddo effeithlon a hwyrni isel yn parhau'n gyson ar gyfer sglodion switsh. Mae hyn yn arbennig o hanfodol mewn cymwysiadau diwydiannol lle mae rheoli symudiadau yn gofyn am berfformiad amser real llym. Mae'r gyfres FIDO uchod yn cyflogi Uned Rheoli Amserydd (TCU) i weithredu mecanweithiau cydamseru ar gyfer protocolau Ethernet diwydiannol amrywiol, gan gefnogi amseroedd beicio EtherCAT mor isel â 12.5μs ac amseroedd cylch PROFINET mor isel â 31.25μs.
Mae cyfres VSC75XTSN sglodyn sengl Microchip yn integreiddio cefnogaeth caledwedd lawn ar gyfer Protocol Amser Precision IEEE 1588v2 (PTP), gan gynnwys stampio amser caledwedd ar gyfer yr holl ryngwynebau PHY{-MAC a chloc PTP caledwedd cydraniad uchel. Mae hyn yn darparu cydamseriad is-micro-second ar gyfer ystod o gymwysiadau Ethernet diwydiannol. Mae'r galw am gysylltedd effeithlonrwydd amser real, uchel yn parhau i yrru sglodion switsh tuag at drosglwyddo mwy effeithlon a-cydamseru cuddni is.
Crynodeb
Wrth i rwydweithiau drosglwyddo o fws maes traddodiadol a chysylltiadau 4mA i 20mA i Ethernet Diwydiannol, mae heriau niferus yn codi yn ystod cyfnodau dylunio a gweithredu cysylltedd rhwydwaith. Mae hyn wedi gyrru esblygiad sglodion switsh Ethernet. Mae sglodion switsh pwerus a hyblyg yn dod â chymwysiadau diwydiannol yn agosach at gyflawni'r cysylltedd Ethernet Diwydiannol delfrydol.