跟着数据中心网络根底设施逐渐升级到10Gbps，让依据以太网的解决方案承载数据事务成为一种经济可行的办法，并且不会下降功用，延伸时延。依据硬件的主机接口(如PCI Express 和千兆级以太网(GbE)），为规划面向核算机和数据处理商场的低本钱、高功用产品发明了可能性。Xinlinx Virtex-5 现场可编程门阵列(FPGA)系列，为规划具有更强功用和更低功耗的片上体系(SoC)解决方案奠定了根底。
Virtex-5 架构具有一系列要害特性，能够大大简化TCP和iSCSI 卸载引擎的SoC规划：
内置PCI Express(PCIe)模块——一种契合PCIe规范的集成端点，支撑一至八个通道，能够供给高达 32Gbps 的全双工带宽。
内置千兆位级以太网媒体接入控制器(GEMAC)——四个硬核GEMAC，为完结多端口千兆位级解决方案发明了条件，然后削减了SoC规划的板卡空间要求。
真实的6输入查找表(LUT)技能——进步对单元的使用率，缩短路由时延，然后进步功用。
36-Kb 双端口 block RAM——带有纠错电路、存储密度更高的存储器，为完结牢靠的核算逻辑结构和添加同步收发操作的片上TCP会话数量发明了条件。
DSP48E单元——支撑面向图画处理和多媒体运用的大规模并行运算形式。
由于 Virtex 系列是一种可编程渠道，您能够依据不断改变的规范和商场要求调整自己的规划。凭借 Virtex-5 系列所供给的资源，规划人员能够为服务器、存储器、多协议交换机，以及生命周期更长的无线基站创立本钱低价的TCP和iSCSI卸载解决方案。
TCP卸载引擎(TOE)概述
当时的TCP卸载解决方案首要依赖于完好的软件仓库或依据ASIC（用于TCP/IP协议处理）的专用网卡(NIC)。软件解决方案关于低带宽运用是可行的，但高功用运用会耗费一切 CPU 资源，成果形成了要害运用的体系瓶颈。
依据ASIC的解决方案一般由草创公司供给，首要面向高功用 10Gbps商场。这些解决方案的价格依然不菲，并且供给它们的厂商的财务状况不甚安稳。
Xilinx及其第三方IP合作伙伴可供给完全契合 TCP/iSCSI规范的卸载解决方案。您能够在不加改动的情况下轻松完结这些解决方案，或许依照所要求的功用、尺度、速度或方针运用对其进行定制规划。
依据FPGA的TCP/iSCSI引擎
内置规范化 GEMAC、PCIe核以及容量更大的 Block RAM的Virtex-5器材是一种可编程渠道芯片，体系架构规划师可使用它轻松完结TCP和iSCSI协议处理规划，而不必忧虑网络或主机接口侧的串行衔接问题。以下是协议处理使命卸载规划中常常遇到的一些难题：要支撑的TCP衔接的数量、TCP数据包重组/重排序、IP 数据包分片和重组、时延、片上和片外TCP会话办理之间的联系。
有了Virtex-5 器材的共同功用以及 IP 核，一切这些问题都能够方便的解决。凭借内置GEMAC 和PCIe接口，您只需最少的 FPGA 资源即可完结直接内存存取解决方案，然后缩短了内存存取时延，并且在无需调用暂时内存的情况下即可完结TCP封包重组。Virtex-5 FPGA 还搭载了一个 36-Kb 双端口 block RAM，然后使您能够支撑的TCP衔接数量倍增。凭借 Xilinx 的LogiCORE高速存储控制器，您能够运用外部DDR2内存来扩大TCP会话办理功用。让我们来看看依据 FPGA 的网卡规划能够节省哪些资源。
1Gbps和10Gbps网卡解决方案
面向 IP 存储和刀片服务器的集成式多端口1Gbps和 10GbpsTCP卸载网卡（NIC），能够让制造商充分使用网络设备进行事务存储。图1供给了一个典型的依据 FPGA 的NIC规划。
取决于所运用的 IP 核的数量，该规划可采用多达 20,000 个单元。Virtex-5 LXT 渠道可将资源占用率下降一半，这样，您就能在不下降功用的情况下，创立一个低本钱的解决方案。除进步硬件功率外，体系架构师还能够下降 NRE 本钱，由于在规划 GbE 和PCIe高速I/O接口时，无需运用 NRE。图2供给了一个凭借 Virtex-5 系列的内置资源，对TCP卸载 NIC 进行从头规划的示例。
定论
有了第三方厂商供给的在 Xilinx FPGA上完结的契合TCP和 iSCSI 规范的卸载 IP 核，现在您能够以更低的开发本钱，规划出通用或定制化片上体系。使用 Virtex-5 LXT 渠道——搭载增强型GEMAC和PCIe端点模块、容量更大的 block RAM，以及6输入查找表——完结面向服务器、存储器、多协议交换机，以及无线基站产品的杂乱协议处理使命卸载解决方案，能够大大削减 FPGA 资源占用量。
