Název: Implementace auto-negociace pro Ethernetové rozhraní o rychlostech 25-100 Gb/s
Překlad názvu: Autonegotiation implementation for 25 - 100 Gbps Ethernet interfaces
Autoři: Válek, Vladislav ; Jedlička, Petr (oponent) ; Tomašov, Adrián (vedoucí práce)
Typ dokumentu: Bakalářské práce
Rok: 2021
Jazyk: cze
Nakladatel: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstrakt: [cze] [eng]
Bakalářská práce se zabývá návrhem auto-negociační komponenty pro síťové karty řízené hradlovými poli. Funkce auto-negociace slouží pro dohodu parametrů síťového provozu mezi dvěma stranami síťového kanálu. Mezi dohodnutelné parametry patří komunikační rychlost, schopnost pozastavení provozu a schopnost provozovat Forward Error Correction (FEC). V úvodu jsou představeny vnitřní bloky architektury UltraScale+ společnosti Xilinx, kde je nejvíce pozornosti věnováno blokům GTY. Dále jsou představeny zásady klauzule 73, standardu IEEE 802.3-2018, jež popisuje mechanismus funkce auto-negociace. Návrh je proveden v jazyce VHDL pro linkovou komunikační rychlost 25~Gb/s a zahrnuje popis postupů a případných změn, které je nutno provést při implementaci zmíněné funkce na hradlových polích využívající vysokorychlostní transceivery. Následně byla funkčnost zapojení ověřena v simulacích, jejichž výsledky jsou poskytnuty rovněž v této práci. Na závěr bylo provedeno testování auto-negociační funkce obsluhované zde vytvořenou komponentou, pročež byla využita síťová karta řízená hradlovým polem Virtex 7 UltraScale+. Při testování bylo využito zavedení sond Integrated Logic Analyzer (ILA) do struktry návrhu. Dosažené výsledky testování, věnující se jak průběhu auto-negociace, tak procesům ve fyzické vrstvě, jsou zde náležitě okomentovány. This bachelor's thesis addresses the design of the auto-negotiation component for network interface cards controlled by FPGAs. Auto-negotiation function allows to advertise the available communication parameters, like the link speed, the transmission pause ability or Forward Error Correction (FEC) ability, by either side of the common link and determine the common abilities, which will be used to establish a connection. In the beginning, the internal parts of Xilinx UltraScale+ FPGA family are introduced with greater emphasis on the description of GTY transceivers. In the next chapter are introduced the mechanisms of auto-negotiation function as described in clause 73 of the IEEE 802.3-2018 standard. The design here is created for Ethernet interfaces running at speed 25~Gbps and is written in VHDL language. The next chapter describes the necessary steps which are required for the implementation on the FPGAs, where high-speed transceivers are in use. Function of the created design was then checked within a simulation and the correspondent results are also provided in this thesis. In the end, the testing of the designed auto-negotiation component took place for which the network card with Vitex 7 UltraScale+ FPGA was used. The testing process includes the use of the Integrated Logic Analyzer (ILA) which was inserted into final design. The achieved results from testing of both, the auto-negotiation process and surrounding physical layer processes, are described here with proper commentary.
Klíčová slova: auto-negociace; Ethernet; FPGA; GTY; IEEE 802.3; PCS; transceiver; UltraScale+; VHDL; Virtex; Xilinx; auto-negotiation; Ethernet; FPGA; GTY; IEEE 802.3; PCS; transceiver; UltraScale+; VHDL; Virtex; Xilinx

Instituce: Vysoké učení technické v Brně (web)
Informace o dostupnosti dokumentu: Plný text je dostupný v Digitální knihovně VUT.
Původní záznam: http://hdl.handle.net/11012/197895

Trvalý odkaz NUŠL: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-443312


Záznam je zařazen do těchto sbírek:
Školství > Veřejné vysoké školy > Vysoké učení technické v Brně
Vysokoškolské kvalifikační práce > Bakalářské práce