项目概述

White Rabbit 交换机（简称:WR交换机）是一款拥有 18 个以太网端口的开源硬件设计，采用 CERN OHL 1.2 开源许可协议。WR交换机 和 WR节点 是‘White Rabbit 项目 ’的重要的核心组件。

WR交换机可以使用官方发布的固件版本。因为是开源设计，所以你也可以为这台交换机刷入其他固件来使用。

白兔交换机 v3.4 版本

White Rabbit 项目: 是一个由欧洲核子研究中心（CERN）发起的全球性开源合作项目，旨在开发一种基于以太网的下一代控制与同步网络。 核心设计目标：亚纳秒级时钟同步。2020年，白兔协议正式被纳入 IEEE 1588 (PTP) 国际标准。主要应用于：量子通信、数字孪生、工业4.0、金融交易、物理科研等；了解更多：White Rabbit project.

功能特性

交换机主板：包含主要的电子元件、ARM 处理器、Xilinx FPGA 芯片、振荡器、存储器等。提供与 18 个 SFP 插槽、调试用的 USB-UART 端口、LED 指示灯等。

核心架构组件

• FPGA： Xilinx Virtex-6 (XC6VLX240T-1FFG1156C) 这是设备的核心大脑。它直接接管了 18 个 SFP 端口的 SerDes (GTX) 链路。FPGA 内部实现了白兔协议的硬逻辑（HDL），负责亚纳秒级时间戳的生成、物理层时钟恢复（Clock Recovery）以及确定性数据转发。

• 处理器： ARM （Atmel AT91 SAM9G45） 作为主控 CPU，运行嵌入式 Linux 系统。它负责处理非实时的管理任务，如 SNMP 协议、SSH 访问、以及 PTP 软件状态机的维护。

• 存储： 64MB DDR2 / 256MB NAND Flash / 8MB 启动 Flash

接口

• 前面板端口

  • 5 个 SMC 接口：

    • 1-PPS（秒脉冲）输入与输出

    • 62.5 MHz 输出

    • 10 MHz 输出（软件可配置）

    • 10 MHz 输入

  • 18 个千兆 SFP 收发器插槽（连接至 Xilinx GTX 高速收发器）

  • 10/100M 以太网管理网口（连接至 ARM CPU）

  • USB-UART 管理端口（连接至 ARM CPU）

  • 电源与状态指示灯 (LED)

  • 每个 SFP 插槽对应的链路 (Link) 与活动 (Act) 指示灯

• 后面板 (Back Panel)

  • 2 个 USB-UART 调试端口（分别连接至 ARM CPU 和 FPGA I/O 引脚）

  • 电源按钮

  • 2 个散热风扇

  • 2 个微动开关 (Microswitch)

  • 1 个接地端子

时钟资源

• 1x 低抖动时钟发生器： (TI CDCM61002)，在白兔交换机 HDL 中用作 DMTD（数字主时钟跟踪检测） 的偏移时钟。

• 1x 25MHz VCXO（压控晶振）： 由带 SPI 接口的 DAC (AD5662) 控制，用于驱动 CDCM61002 发生器。

• 1x 25MHz VCO（压控振荡器）： 由 DAC (AD5662) 控制，用于驱动 AD9516 发生器。

• 1x 25MHz XO 振荡器： FPGA 主时钟。

• 14 路输出时钟发生器： (AD9516，内置 1.6 GHz VCO)，为 Xilinx GTX 和 uTCA 连接器提供时钟信号。

• 1x 内部振荡器： (VM53S3-25.000)，调节为跟踪白兔主时钟或在自由运行模式下工作。

其他

• 有18口、6口设计版本（见顶部附件）

• 使用Altium 10.x 设计

• 电源： 100-240VAC 输入，12V DC/6.66A (80W) 输出

• 机箱尺寸： 482.8 x 42.34 x 222 mm (标准 1U)

• 认证： IPC-610 Class 2, ISO-9001/14001, CE, RoHS

Licences

CERN Open Hardware Licence v1.2

项目地址

https://gitlab.com/ohwr/project/wr-switch-hw