一种通信芯片及数据交换装置的制作方法

本技术涉及通信，尤其涉及一种通信芯片及数据交换装置。

背景技术：

1、路由器(router)是连接两个或多个网络的硬件设备，在网络间起网关的作用，可以读取数据包中的目的地址并决定如何传送的一种网络设备。路由器可以识别不同的网络协议，并对不同网络协议的数据包的目的地址进行转换，再根据相应的路由算法把数据包按最佳路线传送到指定位置。

2、目前，如图1所示，路由器包括多个网络处理(network processing，np)芯片(chip)和多个交换(switching，sw)芯片，该多个np芯片分别设置在多个线卡(line card，lc)上，该多个交换芯片设置在背板(backplane，bp)，该背板上还设置有板级串行(serdes)接口，该多个线卡通过该板级串行接口与该背板上的多个交换芯片连接。其中，该np芯片可用于接收来自外部网络的数据并将该数据转发给交换芯片，或者接收交换芯片输出的数据并将该数据转发给外部网络。该交换芯片用于接收np芯片转发的数据，并进行数据交换后将该数据发送给相应的np芯片。

3、但是，通过板级串行接口连接上述多个线卡与背板上的多个交换芯片的方式，会造成功耗大、成本高、以及路由器的体积大的问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种通信芯片及数据交换装置，用于降低数据交换网络的功耗、成本和体积。

2、为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：

3、第一方面，提供一种通信芯片，该通信芯片包括：交换晶粒和多个网络处理晶粒，该多个网络处理晶粒包括中的任一网络处理晶粒包括外部端口、与其他网络处理晶粒或该交换晶粒相连的内部端口；该多个网络处理晶粒中的任一网络处理晶粒，用于：通过该外部端口接收来自该通信芯片外部的第一报文，获取第一报文的目的信息，通过该内部端口发送第二报文，第二报文包括第一报文和该目的信息，该目的信息用于指示第一报文的目的网络处理晶粒；该交换晶粒，用于接收来自该网络处理晶粒的第二报文，并根据该目的信息向该多个网络处理晶粒中的第一网络处理晶粒发送第二报文；第一网络处理晶粒，用于：接收来自该交换晶粒的第二报文，并通过该外部端口向外部发送第二报文，或者，通过该内部端口将第二报文发送给其他网络处理晶粒。

4、上述技术方案中，该通信芯片包括交换晶粒和多个网络处理晶粒，该交换晶粒和该多个网络处理晶粒在该通信芯片内可实现连接，且该多个网络处理晶粒可用于接收外部的报文或者向外部发送报文，该交换晶粒可用于实现报文的交换，从而在该通信芯片内部即可实现数据交换，与现有技术中通过多个网络处理芯片和多个交换芯片组成的数据交换网络相比，能够大大降低功耗和体积，同时减小采用该通信芯片的设备的散热成本和部署空间，以满足当前对于绿色低碳和可持续发展的需求。

5、在第一方面的一种可能的实现方式中，该交换晶粒还用于：在接收到第二报文之后，向第一网络处理晶粒发送路径指示信息，该路径指示信息用于指示第二报文的发送路径；第一网络处理晶粒还用于：接收该路径指示信息，并根据该路径指示信息通过该外部端口向外部发送第二报文，或者，根据该路径指示信息通过该内部端口将第二报文发送给其他网络处理晶粒。上述可能的实现方式中，该交换晶粒通过控制第二报文的发送路径，以控制第一网络处理晶粒将该报文转发给目的网络处理晶粒。

6、在第一方面的一种可能的实现方式中，第一网络处理晶粒包括第一选择开关，第一选择开关包括连接端、第一选择端和第二选择端，第一选择开关的连接端与该交换晶粒相连，第一选择开关的第一选择端与该外部端口相连，第一选择开关的第二选择端与该内部端口相连；第一网络处理晶粒还用于：在根据该路径指示信息通过该外部端口向外部发送该报文时，导通第一选择开关的连接端与第一选择开关的第一选择端；或者，第一网络处理晶粒还用于：在根据该路径指示信息通过该内部端口将该报文转发给其他网络处理晶粒时，导通第一选择开关的连接端与第一选择开关的第二选择端。上述可能的实现方式中，该交换晶粒通过控制第一网络处理晶粒中第一选择开关的不同选择端，以控制第一选择开关将该报文转发给该目的网络处理晶粒。

7、在第一方面的一种可能的实现方式中，第一选择开关包括至少两个第二选择端，该至少两个第二选择端分别与第一网络处理晶粒的至少两个内部端口相连，该至少两个内部端口分别与该多个网络处理晶粒中的至少两个相连；第一网络处理晶粒还用于：在根据该路径指示信息通过该内部端口将该报文转发给其他网络处理晶粒时，导通第一选择开关的连接端与该路径指示信息指示的发送路径对应的第二选择端。上述可能的实现方式中，该交换晶粒通过控制第一网络处理晶粒中第一选择开关的不同选择端，以选择通过不同的传输路径将该报文转发给该目的网络处理晶粒。

8、在第一方面的一种可能的实现方式中，该目的网络处理晶粒与该交换晶粒不相连、且该多个网络处理晶粒中存在至少两个第一网络处理晶粒均与该交换晶粒和该目的网络处理晶粒相连；该交换晶粒还用于：在发送第二报文时，向该至少两个第一网络处理晶粒中的一个发送第二报文。上述可能的实现方式中，当该目的网络处理晶粒与该交换晶粒不直连，该交换晶粒能够选择用于转发第二报文的第一网络处理晶粒，从而能够避免因为某些传输路径拥塞而导致报文的传输时延较长的问题。

9、在第一方面的一种可能的实现方式中，该多个网络处理晶粒中存在至少一个第二网络处理晶粒与该交换晶粒不相连；第二网络处理晶粒具体用于：在通过该外部端口接收第一报文后并通过该内部端口发送第二报文时，通过该内部端口向第三网络处理晶粒发送第二报文，第三网络处理晶粒与该交换晶粒相连；第三网络处理晶粒用于：接收第二报文，并向该交换晶粒转发第二报文。上述可能的实现方式中，当第二网络处理晶粒与该交换晶粒不直连，第二网络处理晶粒通过第三网络处理晶粒与该交换晶粒连接时，第二网络处理晶粒通过第三网络处理晶粒向该交换晶粒转发第二报文，从而与现有技术相比，无需在背板上设置相应的走线，能够缩短传输路径，从而减小传输该报文和该目的信息的时延和功耗。

10、在第一方面的一种可能的实现方式中，该多个网络处理晶粒中存在至少两个第三网络处理晶粒；第二网络处理晶粒具体用于：在通过该内部端口向第三网络处理晶粒发送第二报文时，向该至少两个第三网络处理晶粒中的一个发送第二报文。上述可能的实现方式中，当第二网络处理晶粒与该交换晶粒不直连，第二网络处理晶粒通过至少两个第三网络处理晶粒与该交换晶粒耦合时，第二网络处理晶粒能够选择用于转发第二报文的第三网络处理晶粒，从而能够避免因为某些传输路径拥塞而导致报文的传输时延较长的问题。

11、在第一方面的一种可能的实现方式中，第二网络处理晶粒还包括第二选择开关，第二选择开关包括连接端和至少两个选择端，第二选择开关的连接端与该外部端口相连，第二选择开关的该至少两个选择端分别与该至少两个第三网络处理晶粒相连；第二网络处理晶粒，还具体用于：导通第二选择开关的连接端与该至少两个选择端中的一个选择端，以从该至少两个第三网络处理晶粒中选择一个发送第二报文。上述可能的实现方式中，第二网络处理晶粒在进行第二报文转发时，可以通过选通第一选择开关的不同选择端，以选择不同的第三网络处理晶粒向该交换晶粒转发该报文。

12、在第一方面的一种可能的实现方式中，第二网络处理晶粒还用于：在该目的网络处理晶粒为第二网络处理晶粒时，通过该外部端口发送第一报文。上述可能的实现方式中，第二网络处理晶粒在通过外部端口接收到第一报文时，若第二网络处理晶粒为第一报文的目的网络处理晶粒，则通过该外部端口发送第一报文，从而能够减小第一报文的传输时延。

13、在第一方面的一种可能的实现方式中，该交换晶粒和该多个网络处理晶粒位于同一晶元中。上述可能的实现方式，能够提高该交换晶粒和该多个网络处理晶粒集成度，从而进一步减小该通信芯片的体积和功耗。

14、在第一方面的一种可能的实现方式中，该通信芯片还包括：至少一个存储晶粒，该多个网络处理晶粒中的任意一个网络处理晶粒与该至少一个存储晶粒中的一个或者多个存储晶粒耦合。上述可能的实现方式中，一个网络处理晶粒与一个或者多个存储晶粒耦合，从而在数据交换过程中，该存储晶粒可用于缓存相应的交换报文，从而在一定程度上能够提高该通信芯片的数据交换能力。

15、第二方面，提供一种数据交换装置，该数据交换装置包括背板、以及设置在该背板上的至少一个通信芯片，该通信芯片为上述第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所提供的通信芯片。

16、在第二方面的一种可能的实现方式中，该数据交换装置包括交换盒子或交换框。

17、在第二方面的一种可能的实现方式中，当该数据交换装置包括交换框时，该交换框包括与该至少一个通信芯片对应的至少一个线卡，该至少一个通信芯片分别通过该至少一个线卡设置在该背板上。

18、第三方面，提供一种交换设备，该交换设备包括上述第二方面或第二方面的任一种可能的实现方式所提供的数据交换装置。

19、可以理解地，上述提供的任一种数据交换装置和交换设备，其所能达到的有益效果可对应参考上文所提供的通信芯片中的有益效果，此处不再赘述。