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VSC7928RA 发布时间 时间:2025/12/26 11:06:48 查看 阅读:16

VSC7928RA是一款由Microchip Technology(原Vitesse Semiconductor)推出的高性能、低功耗的多速率以太网交换芯片,专为工业以太网、企业网络接入层以及嵌入式通信应用设计。该器件集成了8个千兆以太网PHY和一个高度可配置的第2层(L2)交换引擎,支持多种管理接口和高级QoS功能,适用于对可靠性和实时性要求较高的应用场景。VSC7928RA采用紧凑型BGA封装,具备良好的热性能与电气稳定性,广泛用于工业自动化、智能电网、交通控制系统及楼宇自控等领域。
  该芯片内置ARM Cortex-M系列处理器核心作为控制平面单元,能够独立运行嵌入式固件,实现自主初始化、链路管理和协议处理,无需外部CPU干预即可完成基本交换操作。同时,它支持通过SGMII、RGMII或QSGMII等接口连接外部MAC控制器或FPGA,便于系统扩展。VSC7928RA还集成了完整的电源管理模块,支持多种节能模式,包括EEE(Energy Efficient Ethernet)和睡眠模式,显著降低整体功耗,符合绿色节能趋势。
  在安全与可靠性方面,VSC7928RA提供CRC校验、数据包完整性检查、环路检测与阻断、端口锁定等多种机制,确保网络在恶劣环境下稳定运行。其工作温度范围覆盖工业级标准(-40°C至+85°C),满足严苛环境下的长期运行需求。此外,Microchip为其提供完整的SDK开发套件、参考设计和配置工具,方便用户快速进行产品开发与调试。

参数

型号:VSC7928RA
  制造商:Microchip Technology
  类型:集成PHY千兆以太网交换芯片
  端口数量:8个
  端口速率:10/100/1000 Mbps
  PHY集成:是(集成8通道千兆PHY)
  接口类型:SGMII, RGMII, QSGMII
  交换架构带宽:16 Gbps
  转发速率:11.9 Mpps
  MAC地址表大小:8K条目
  VLAN支持:IEEE 802.1Q
  QoS支持:支持,基于DSCP、CoS、优先级队列
  组播支持:IGMP Snooping, MLD Snooping
  管理接口:MDIO, I2C, SPI, UART
  处理器内核:ARM Cortex-M(嵌入式)
  工作电压:核心1.0V,I/O 3.3V/2.5V
  封装类型:196-pin PBGA
  工作温度:-40°C 至 +85°C
  符合标准:IEEE 802.3, IEEE 802.1Q, IEEE 802.1p, IEEE 1588 PTP

特性

VSC7928RA的核心优势在于其高度集成化设计与强大的实时处理能力。该芯片将八个千兆以太网物理层(PHY)与一个功能完整的第二层交换引擎整合于单一芯片中,极大简化了PCB布局复杂度,减少了外围元件数量,从而降低了整体物料成本和设计周期。每个端口均支持自动协商、交叉检测与自适应均衡技术,能够在不同线缆长度和质量条件下维持最佳信号完整性。其交换引擎支持线速转发,在全双工模式下可实现无阻塞数据交换,并具备动态缓冲管理机制,有效应对突发流量冲击。
  该器件支持丰富的服务质量(QoS)策略,包括基于端口、MAC地址、IP地址、协议类型或DSCP值的流量分类,配合8级优先级队列调度(如SP、WRR、DWRR等算法),确保关键业务数据(如工业控制指令或音视频流)获得优先传输保障。同时,支持精确的时间戳功能,兼容IEEE 1588v2精确时间协议(PTP),可用于构建高精度同步网络,适用于需要纳秒级时钟同步的工业自动化场景。
  在网络安全方面,VSC7928RA提供端口隔离、MAC地址过滤、广播风暴抑制、ACL访问控制列表等功能,并可通过安全启动机制防止未经授权的固件加载。支持远程固件升级与在线诊断,提升了系统的可维护性。其嵌入式ARM内核可运行轻量级操作系统或RTOS,执行SNMP代理、Web服务器或RESTful接口服务,实现本地化网络管理功能,减轻主控CPU负担。整体架构灵活,既可用作独立交换机,也可作为嵌入式模块集成到更复杂的系统中。

应用

VSC7928RA广泛应用于对网络性能、可靠性和集成度有较高要求的工业与嵌入式领域。典型用途包括工业以太网交换机、PLC通信模块、电机驱动器联网单元、智能配电终端、轨道交通车载网络设备以及楼宇自动化控制系统中的现场级交换节点。由于其支持确定性延迟和时间敏感网络(TSN)相关特性,也适用于构建符合IEC 62439-3标准的冗余网络架构,例如HSR(高可用性无缝冗余)或PRP(并行冗余协议)网络。
  在能源行业,该芯片被用于智能变电站过程层通信,连接合并单元(MU)、智能电子设备(IED)和监控系统,保障继电保护信号的低延迟、高可靠性传输。在智能制造环境中,VSC7928RA可用于连接机器人控制器、视觉检测系统和AGV调度网络,支持多协议共存与虚拟局域网划分,提升产线通信效率。此外,在安防监控系统中,它可以作为前端摄像头汇聚交换机,支持PoE供电版本搭配使用,实现数据与电力一体化传输。
  得益于其小型化封装和低功耗特性,VSC7928RA也非常适合部署在空间受限的户外机箱或密闭控制柜内,配合自然散热设计即可长期稳定运行。同时,其提供的多种串行管理接口便于与现有主控系统集成,实现统一网管平台对接,适用于构建分布式边缘计算网络节点。

替代型号

VSC8514
  KSZ9897
  BCM53134

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