在法國尼斯舉行的2014WDM和下一代光纖網(wǎng)絡研討會上，思博倫通信?和?賽靈思公司討論了通過Spirent 400G以太網(wǎng)測試系統(tǒng)對華為NE5000E以太網(wǎng)核心路由成功測試的完成情況，這在一個月前在芝加哥舉行的LightReading電信大事件中發(fā)表的（見“Huawei’s 400GE router successfully completes testing on Spirent’s new 400GE test platform—both enabled by the Virtex-7 H870T 3D FPGA.”）。然而，這周的WDM報告會更深入地探究Spirent 400G以太網(wǎng)測試系統(tǒng)的實現(xiàn)細節(jié)，包括使用Xilinx?Virtex-7?H870T 3D FPGA的細節(jié)。Xilinx?Virtex-7?H870T 3D FPGA在華為和思博倫的設計中均被使用。

這個是測試結構圖：

測試結構圖

測試涉及到以400G線全工速率傳輸和接收的以太網(wǎng)通信。驗證零錯誤操作和收集多種網(wǎng)絡通信情況下的統(tǒng)計信息，以提供先前IEEE 400GE規(guī)范的初步驗證。

可變大小數(shù)據(jù)包
速率調整
延遲和訂購數(shù)據(jù)包測試
驗證每個接收到的數(shù)據(jù)包
錯誤檢查
數(shù)據(jù)包抓取
合規(guī)性測試

在任何系統(tǒng)上運行400G以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包都不是件小事。它需要用于實現(xiàn)以太網(wǎng)硬件的設備內外擁有大量I/O帶寬，也需要設備內有大量數(shù)據(jù)流和路由。思博倫公司實現(xiàn)了在一個Xilinx H870T 3D FPGA上運行四個CFP2光模塊，這意味著400G以太網(wǎng)測試系統(tǒng)有兩部分——一部分傳輸數(shù)據(jù)包，一部分接收數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)通過使用160字節(jié)寬的312MHz總線在芯片上路由。這是其中一塊Spirent 400G以太網(wǎng)測試系統(tǒng)板的圖片和高級設計方塊圖。

Spirent 400G以太網(wǎng)測試系統(tǒng)板

Spirent 400G以太網(wǎng)測試系統(tǒng)方塊圖

華為400G以太網(wǎng)線卡的方塊圖也把功能分為一塊傳輸FPGA和 一塊接收FPGA，以及一些額外的線卡傳輸器和接收器之間的通信。

華為400G以太網(wǎng)線卡方塊圖

注意到，在獲得IEEE 400G以太網(wǎng)標準許可前兩年使用Xilinx FPGA實現(xiàn)這些系統(tǒng)，可以顯著降低項目成本和設計風險。這些設計可以快速升級和修改以適應400G以太網(wǎng)標準。不需要修改實際硬件——FPGA配置的改變就是所有需要的了，并且這可以通過現(xiàn)有板子的剩余部分實現(xiàn)。這個靈活性相當有幫助，當標準不確定時，就像是這里這種情況。

討論中的一個新元素在WDM揭露，就是目前基于Virtex-7 H870T 3D FPGA開發(fā)IEEE 400G以太網(wǎng)規(guī)范的發(fā)展路線和先前標準的400G以太網(wǎng)設計的遷移。發(fā)展路線指出了未來設計中對Xilinx?Virtex UltraScale FPGA的預期使用，為的是降低功耗和提高線卡端口密度，如下所示：

400G以太網(wǎng)發(fā)展路線

升級過渡是可行的，因為大量的高速GTY收發(fā)器用于Virtex UltraScale器件，由UltraScale架構而改良的片上可路由性和UltraScale器件中集成的Interlaken IP。

那么我們離這升級過渡還有多遠？我非常高興你能提出這樣的問題。今天在WDM2014，賽靈思公司證明了400G以太網(wǎng)可以成功地在UltraScale器件上運行。這是一張演示圖片：

WDM2014 UltraScale 400G以太網(wǎng)演示

這里是所有重要統(tǒng)計信息的屏幕：

UltraScale 400G以太網(wǎng)演示統(tǒng)計信息

主要統(tǒng)計信息——上十億計的字節(jié)傳輸和接收，并且零錯誤。

早前Xcell Daily關于這些主題的報道，見：
Huawei and Xilinx unveil prototype 400GE Core Router at OFC 2104. FPGAs do the heavy lifting

Huawei and Xilinx discuss 400G Ethernet for future router products at OFC 2014—the Video