Microchip Technology LAN969x以太網(wǎng)交換機(jī)具有時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）功能，提供46Gbps至102Gbps的可擴(kuò)展帶寬。Microchip Technology LAN969x搭載1GHz單核Arm? Cortex?-A53 CPU。LAN969x支持QuadBox功能，可連接兩個(gè)HSR網(wǎng)絡(luò)，適用于需要高可靠性和零停機(jī)時(shí)間的應(yīng)用。與替代解決方案不同，LAN969x可最大限度地降低設(shè)計(jì)復(fù)雜性和系統(tǒng)成本。LAN969x系列擁有多達(dá)30個(gè)端口的高度可配置選項(xiàng)，支持各種接口，包括RGMII、SGMII、QSGMII、USGMII和USXGMII，適用于需要高端口數(shù)開(kāi)關(guān)鏈路的安全和安全關(guān)鍵型應(yīng)用。其安全功能包括安全啟動(dòng)、固件執(zhí)行、基于TCAM的幀處理、Arm可信固件方法、加密庫(kù)、硬件安全加速器和不可變密鑰存儲(chǔ)。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Microchip Technology LAN969x以太網(wǎng)交換機(jī)數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

特性

• 支持以太網(wǎng)端口數(shù)
  • 1Gbps：30個(gè)端口
  • 2.5Gbps：22個(gè)端口
  • 5Gbps：14個(gè)端口
  • 10Gbps：10個(gè)端口
• 完全托管的L2交換和L3路由功能
• 安全啟動(dòng)
• 工業(yè)級(jí)溫度范圍
• 完整的TSN功能包括時(shí)間感知整形、循環(huán)隊(duì)列和轉(zhuǎn)發(fā)、流監(jiān)管、高精度時(shí)間同步、無(wú)縫冗余以及通過(guò)搶占和直通切換實(shí)現(xiàn)的低延遲
• 介質(zhì)冗余協(xié)議（MRP）、設(shè)備級(jí)環(huán)（DLR）和HSR/PRP冗余協(xié)議

?Microchip LAN969x系列TSN以太網(wǎng)交換機(jī)技術(shù)解析與應(yīng)用指南?

?一、產(chǎn)品核心定位與市場(chǎng)價(jià)值?

LAN969x系列是Microchip針對(duì)工業(yè)自動(dòng)化場(chǎng)景推出的TSN（時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)）交換機(jī)解決方案，其核心價(jià)值在于：

• ?工業(yè)級(jí)冗余設(shè)計(jì)?：集成HSR/PRP冗余協(xié)議（高可用無(wú)縫冗余/并行冗余協(xié)議），滿(mǎn)足工廠(chǎng)自動(dòng)化、智能交通等場(chǎng)景的毫秒級(jí)故障切換需求。
• ?多速率靈活配置?：支持1G/2.5G/5G/10G混合端口（如LAN9698提供102Gbps交換帶寬），適配不同層級(jí)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
• ?全棧TSN支持?：兼容IEEE 802.1Qbv（時(shí)間感知整形）、802.1Qci（流量過(guò)濾）等標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)確定性低延遲傳輸。

?二、關(guān)鍵硬件特性與性能參數(shù)?

1. ?架構(gòu)設(shè)計(jì)?
   • ?處理器?：1GHz Arm Cortex-A53 CPU，集成DDR3/DDR4控制器，支持PCIe 3.0擴(kuò)展。
   • ?交換能力?：非阻塞架構(gòu)，LAN9694/6/8分別提供46/66/102Gbps帶寬。
   • ?溫度范圍?：-40°C至110°C工業(yè)級(jí)溫寬，適應(yīng)嚴(yán)苛環(huán)境。
2. ?網(wǎng)絡(luò)協(xié)議支持?
   • ?L2/L3功能?：
     • 16K MAC地址表 + 4K VLAN（IEEE 802.1Q）
     • 支持RSTP/MSTP生成樹(shù)協(xié)議、IVL/SVL學(xué)習(xí)模式
   • ?TSN特性?：| 協(xié)議標(biāo)準(zhǔn) | 功能描述 |
     | -------------- | ----------------------------- |
     | 802.1Qbv | 時(shí)間感知整形（TAS） |
     | 802.1CB | 幀復(fù)制與消除（FRER） |
     | 802.1AS-2020 | 高精度時(shí)間同步（<1μs誤差） |
3. ?安全與冗余?
   • ?Secure Boot?：防止固件篡改。
   • ?冗余協(xié)議?：MRP（媒體冗余協(xié)議）、DLR（設(shè)備級(jí)環(huán)網(wǎng)）、HSR/PRP（無(wú)縫切換<50ms）。

?三、典型應(yīng)用場(chǎng)景與開(kāi)發(fā)建議?

1. ?工業(yè)自動(dòng)化?
   • ?用例?：PLC控制系統(tǒng)通過(guò)LAN9696的2.5G端口連接IO設(shè)備，利用TSN確保運(yùn)動(dòng)控制指令的微秒級(jí)延遲。
   • ?配置要點(diǎn)?：
     • 啟用802.1Qbv時(shí)間調(diào)度表，劃分關(guān)鍵流量時(shí)間槽。
     • 通過(guò)VCAP引擎實(shí)現(xiàn)VLAN優(yōu)先級(jí)標(biāo)記（COS字段）。
2. ?軟件集成?
   • ?Microchip IStaX Linux SDK?：提供統(tǒng)一API管理交換機(jī)的L2/L3功能，支持第三方軟件對(duì)接。

?四、選型對(duì)比與生態(tài)協(xié)同?

?配套方案?：

• ?PHY層?：搭配Microchip 1G以太網(wǎng)物理層芯片（如KSZ9131）。
• ?PoE供電?：使用PD-7024 PSE控制器為終端設(shè)備供電。

?五、開(kāi)發(fā)注意事項(xiàng)?

1. ?時(shí)序敏感配置?：
   • 時(shí)間同步需校準(zhǔn)PTP（1588v2）主從時(shí)鐘偏移。
   • 避免TSN流量調(diào)度表與CPU中斷沖突。
2. ?散熱設(shè)計(jì)?：高溫環(huán)境下建議使用強(qiáng)制風(fēng)冷散熱。