Microchip Technology LAN969x以太網(wǎng)交換機具有時間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）功能，提供46Gbps至102Gbps的可擴展帶寬。Microchip Technology LAN969x搭載1GHz單核Arm? Cortex?-A53 CPU。LAN969x支持QuadBox功能，可連接兩個HSR網(wǎng)絡(luò)，適用于需要高可靠性和零停機時間的應(yīng)用。與替代解決方案不同，LAN969x可最大限度地降低設(shè)計復(fù)雜性和系統(tǒng)成本。LAN969x系列擁有多達30個端口的高度可配置選項，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、固件執(zhí)行、基于TCAM的幀處理、Arm可信固件方法、加密庫、硬件安全加速器和不可變密鑰存儲。

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

特性

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

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

?一、產(chǎn)品核心定位與市場價值?

LAN969x系列是Microchip針對工業(yè)自動化場景推出的TSN（時間敏感網(wǎng)絡(luò)）交換機解決方案，其核心價值在于：

• ?工業(yè)級冗余設(shè)計?：集成HSR/PRP冗余協(xié)議（高可用無縫冗余/并行冗余協(xié)議），滿足工廠自動化、智能交通等場景的毫秒級故障切換需求。
• ?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），適配不同層級工業(yè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
• ?全棧TSN支持?：兼容IEEE 802.1Qbv（時間感知整形）、802.1Qci（流量過濾）等標(biāo)準(zhǔn)，實現(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?
   • ?處理器?：1GHz Arm Cortex-A53 CPU，集成DDR3/DDR4控制器，支持PCIe 3.0擴展。
   • ?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 | 時間感知整形（TAS） |
     | 802.1CB | 幀復(fù)制與消除（FRER） |
     | 802.1AS-2020 | 高精度時間同步（<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)備級環(huán)網(wǎng)）、HSR/PRP（無縫切換<50ms）。

?三、典型應(yīng)用場景與開發(fā)建議?

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

?四、選型對比與生態(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、開發(fā)注意事項?

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