WIZnet,是全球第一家專注於全硬件TCP/IP協議棧技術(iOffload™)的半導體公司,精心為用戶提供高速穩定的以太網解決方案,廣泛應用在工業自動化、智能電網、安防門禁、金融機具等眾多領域。該方案有效地卸載了主控芯片對於TCP/IP處理的負載,非常適應於物聯網行業高速穩定,簡單易用,移植性強的要求。

WIZnet以太網核心技術,說到底就是:全硬件TCP/IP協議棧。今天就給大家剖析一下核心技術。

首先,來說一下TCP/IP協議中的四大層:應用層(Application);傳輸層(Transport);網絡層(IP);網絡接口層。其中,應用層中支持FTP、HTTP、SMTP、DNS等應用協議,對應到傳輸層中TCP及UDP不同的傳輸方式,在網絡層中,提供ICMP、IP、IGMP、ARP和RARP等網絡協議。如上協議就構成了網絡通信中豐富的通信方式及功能。WIZnet以太網芯片中,在網絡接口上僅提供以太網接口。

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下面我們看一下WIZnet以太網芯片的結構:(全硬件協議棧)將TCP/IP協議中的傳輸層和網絡層集成到了一顆以太網芯片中(WIZnet以太網芯片中大部分集成了MAC和PHY),實現了一片解決聯網,真正實現了TCP/IP卸載引擎技術(ToE),為單片機減負,縮短了開發周期。

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好,那我們看一下全硬件TCP/IP的優勢都體現在哪裡?

首先,我們和市場上常見的以太網方案(用軟件協議棧實現)對比一下:

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下面是WIZnet以太網方案(全硬件協議棧):

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從方案結構圖就可以看出,TCP/IP+MAC+PHY的集成為開發者省去了繁瑣的軟件協議棧移植,縮短了開發的周期,同時卸載了MCU的負載,穩定程度也可見一斑,下圖就是相關測試性能對比:

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圖中,我們可以清楚看到,同款ARM9 MCU上,軟件協議棧和硬件協議棧網絡芯片,體現出來的巨大的性能差異,全硬件TCP/IP協議棧卸載MCU 63%的負載,TCP/IP傳輸速率提高一倍之多。

所以,穹頂之下,數據之上的剖析,才為每一個開發者帶來福音。