一、芯片基础概况

厂商:景半导体(JLSemi,国内自主以太网 SoC 设计厂商,国产数通 / 车载网络芯片原厂)

定位:7 端口 Lite Managed 二层千兆交换机单芯片,5 路内置千兆电 PHY + 2 路扩展 MAC 口,型号商业级 JL6107S-PC(0~70℃)

封装:LQFP128(14×14mm 带 EPAD 散热焊盘)

对标替代:硬件引脚兼容 RTL8367S,功能覆盖 BCM53134、MT7531 等台系 / 外资交换芯片,国产平替核心方案

JL6107S-PC芯片实物图

二、端口硬件架构(5 电 + 2 扩展端口)

1. P0~P4(5 路内置 10/100/1000M 铜缆 PHY)

集成 5 组完整千兆模拟收发器,支持 10/100/1000M 自适应、全 / 半双工;

配套特性:MDI/MDIX 自动线序翻转、线缆极性校正、双线降速 Downshift、内置线缆均衡 / 回声消除;

ESD 防护:MDI 网口引脚 HBM 8kV,普通 IO 4kV,工业场景抗干扰能力强。

2. P5 系统 CPU 口(SMAC0)

复用MII / RMII / RGMII 三模式,可直连 SOC/MCU/ARM 主控、外置 PHY,作为芯片管理上行口,实现设备 Web 网管、协议栈运行。

3. P6 高速光 / 2.5G 口(SMAC1 SerDes)

兼容 SGMII / H-SGMII / 1000BASE-X 光口 / 2.5G SerDes,可直插千兆光模块,实现光电混合组网,无需额外光 PHY 芯片。

JL6107S-PC功能框图

三、核心集成硬件资源(单芯片高度集成,极简 BOM)

  1. 内置 RISC-V MCU(最高 156.25MHz)

    自带 32KB 指令缓存 + 64KB 程序存储 + 64KB 片内 SRAM、DMA 控制器;可运行 RTOS,内置网管、STP、IGMP 协议,无需外挂 CPU 即可做轻管理交换机。

  2. 交换缓存:912 单元包缓存(单单元 144Byte),支持最大 16000Byte 巨帧,全线速无 HOL 阻塞。

  3. 内置降压电源:片内开关电源,外部仅搭配电感电容生成 1.1V 内核,省去独立 1.1V LDO。

  4. 外设总线全套集成:

  • SPI Flash:存储固件,支持双线 / 四线 SPI;

  • I2C 主 / 从:读写 EEPROM、外部主机配置芯片;

  • SMI (MDC/MDIO):标准 PHY 管理总线;

  • UART 调试串口、多路 GPIO;

  • LED 驱动:并行双灯 / 74HC164 串行级联两种模式,显示链路 / 速率 / 收发状态。

  • 时钟:单 25MHz 晶振驱动全芯片,支持外部有源时钟输入。

四、完整二层网管功能

1. 基础转发能力

  • 2K MAC 地址表,硬件自动学习,老化时间 2~1600s 可调;64 路组播表;

  • 广播 / 组播 / 未知单播风暴抑制(令牌桶限速,防网络泛洪攻击);

  • 端口输入 / 输出镜像、LAG 链路聚合、端口隔离。

2. VLAN 全套功能

端口 VLAN、802.1Q 4096 个 VLAN、基于协议 / MAC/IP 的分类 VLAN;支持 QinQ 双层标签,报文剥 / 压 / 替换 VID;SVL 共享学习、IVL 独立学习双模式。

3. 环网保护 STP 协议

802.1D STP、802.1W RSTP、802.1S MSTP(最多 16 个生成树实例),杜绝二层环路。

4. QoS 流量调度(8 队列 / 端口)

8 级优先级队列,严格 SP + DWRR 加权轮询混合调度;支持 PCP/DSCP/ 端口 / ACL 多维度流量分类;端口 / 队列 / 优先级三级限速;全双工 802.3x PAUSE 流控、半双工背压机制。

5. ACL 访问控制(128 条规则)

多层报文匹配:L2 MAC、L3 IPv4/IPv6、L4 TCP/UDP/IGMP/MLD;动作:放行 / 丢弃 / 端口镜像 / 重定向 / 修改 VLAN / 调整优先级。

6. 组播管理

原生支持 IGMPv1/v2/v3、MLDv1/v2 侦听,组播报文上送 RISC-V 内核处理,过滤标准预留组播地址。

7. 网管统计

每端口 21 组 64 位 MIB 流量计数器(收发单播 / 组播 / 字节、CRC 错、冲突统计);CPU 标签机制,区分报文上送 CPU 的触发原因(环路 BPDU、ACL 匹配、未知 MAC 等)。

五、电气与环境规格

  1. 电压域

    AVDD3V3/DVDDIO:3.1~3.63V;

    DVDD1V1/AVDD1V1 内核:1.05~1.21V; SerDes 独立 1.1V 供电。

  2. 温度版本

  • PC 商业版:0℃ ~ +70℃;

  • 工业宽温版(选JL6107SC-PI版本替代RTL8367SC):-40℃ ~ +85℃(工控、车载网关优选)。

  1. 散热:LQFP 带 EPAD 焊盘,θJA=44.46℃/W,小体积设备无需外加散热片。

  2. 高速规范:完整 SGMII/H-SGMII/ 光口差分眼图、时序参数,PCB 差分阻抗 100Ω 标准。

六、核心国产替代优势

  1. JL6107S-PC 引脚兼容 RTL8367S,SC系列替代RTL-SC系列

    客户 PCB 无需大幅改版,直接替换,降本 30% 左右;

  2. 单芯片一体化:内置 PHY+RISC-V,不用外挂 MCU / 光 PHY,外围器件大幅减少,降低 PCB 成本;

  3. 全国产供应链,不受海外芯片交期、涨价限制,供货稳定;

  4. 工业宽温型号覆盖工控、车载、安防严苛环境;

  5. 原厂完整技术支持:数据手册、参考原理图、寄存器开发文档。

七、主流应用场景

  1. 5 口 / 7 口商用轻管理千兆交换机、桌面网管交换机;

  2. 工业以太网网关、伺服控制器、工业网桥;

  3. 带光口光纤收发 / 工业 POE 交换机模块;

  4. 物联网边缘网关、安防 NVR / 摄像头交换机;

  5. 车载以太网、机器人、储能通信模块。

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