← На главную

Открытый 3-портовый ASIC отправили на фабрику: кремний к ноябрю 2026

20.07.2026 21:35 · hackernews

Разработчик в одиночку создал первый в мире открытый коммутационный ASIC и отправил его на фабрику. Чип тапаутили через сервис Tiny Tapeout на шаттле gf26b, и готовый кремний ожидается 15 ноября 2026 года. Поводом стали свежие решения FCC, которые подсветили полное отсутствие полностью открытого сетевого железа, а также желание вдохнуть жизнь в нишу, где пока правят бал закрытые проприетарные кристаллы.

Из-за ограничений шаттла доступно всего 24 пина: 8 входов, 8 выходов и 8 двунаправленных GPIO, работающих на частоте 50 МГц. Аналоговых интерфейсов нет, поэтому чип стыкуется с тремя внешними PHY Microchip LAN8720A по стандартной шине RMII. Это даёт три порта 100BASE-TX без прямого контакта с физическим уровнем Ethernet. Выбор пал на cut-through архитектуру, потому что store-and-forward требует хранения целых кадров по 1,5 КБ, а объём встроенной SRAM неприемлемо раздул бы площадь кристалла. В итоге получился неуправляемый трёхпортовый коммутатор full-duplex 100 Мбит/с — никакой внешней конфигурации, практически plug and play.

В основе лежит простая адресная таблица на четыре записи. Каждая хранит MAC-адрес, номер порта и счётчик TTL. Механизм старения выставлен на 300 секунд — если запись не обновляется, она автоматически инвалидируется. Аппаратная логика заполняет таблицу, читая source MAC входящих кадров, а при промахе пакет широковещательно рассылается на все порты, кроме исходного. Политика замещения всегда выбирает самую старую запись. Поскольку все совпадения уникальны, синтезатор может превратить приоритетный мультиплексор в параллельный case, уменьшая задержки на критическом пути.

Во время FPGA-эмуляции под утро произошла забавная ситуация. Автор подключил коммутатор к рабочей машине и через SSH с X-форвардингом рассматривал рендер floorplan’а. Интерфейс отчаянно тормозил, пока он не сообразил: весь трафик ушёл через проводное соединение 100 Мбит/с вместо Wi-Fi, потому что NetworkManager в Linux всегда предпочитает Ethernet. Так случайно подтвердилось, что свитч действительно гоняет пакеты.

Впереди — проверка кремния в ноябре 2026. Затем автор планирует перейти на полноценный чип с числом пинов от 56 до 122, чтобы увеличить количество портов и ёмкость таблицы. Этот ASIC — часть семейства открытого сетевого железа Coffee Shop, куда уже входят другие затапаутенные проекты вроде WhatCable. Конечная цель — собрать полностью кастомный домашний роутер и построить на нём собственный homelab.

Читать оригинал →