一、定义与功能

Switch芯片是以太网交换机的核心组件，负责实现多端口之间的数据高效转发，它的核心就是交换。

- 核心功能：
  - MAC+PHY集成：内部集成多个MAC（媒体访问控制）和PHY（物理层）模块，支持多端口并行通信。
  - 数据转发：基于MAC地址学习与地址表匹配，实现数据帧的精准转发。
  - VLAN支持：支持虚拟局域网划分，提升网络安全性与灵活性。
  - 流量管理：通过缓存、优先级队列等机制优化数据传输效果
结构：

二、 工作原理
- 二层交换（L2）
1. 源MAC学习：解析MAC帧中的源MAC和进来的端口号记录到MAC地址-端口映射表
2.目的MAC查找：解析MAC帧中的目的MAC，查找MAC地址-端口映射表，确定目的端口
3. 若查表命中，则将该MAC帧转到目的端口（叫单播）；
4. 若不命中，则将该MAC帧转发到除接收端口外的其它全部端口；
5. 假如目标主机回复该帧，此时交换机又可以记录该回复帧的源MAC（即上述目的MAC）跟端口的对应关系备下次用。

三、.关键技术指标
- 端口数量与速率：
  - 支持端口数从4口到数百口不等，速率涵盖10/100Mbps、1Gbps、10Gbps甚至更高。
- 背板带宽：
  - 决定Switch内部数据交换能力，高带宽支持无阻塞转发。
- MAC地址表容量：
  - 地址表越大，可支持的终端设备越多（如企业级Switch通常支持16K以上MAC地址）。
- 延迟与吞吐量：
  - 低延迟（微秒级）和高吞吐量（线速转发）是高性能Switch的核心指标。

四、.典型应用场景
- 企业网络：
  - 连接办公设备、服务器、无线AP等，提供高速内部通信。
- 数据中心：
  - 支持高密度端口与低延迟转发，满足AI服务器、存储设备等大规模数据交互需求。
  - 案例：AI服务器内部使用Switch芯片实现CPU-GPU、GPU-GPU间的高带宽互联。
- 车载以太网：
  - 用于智能驾驶、车载娱乐等系统，实现车内高速数据传输（如千兆TSN以太网Switch芯片）。
- 工业自动化：
  - 连接传感器、控制器等设备，支持实时通信与确定性网络（TSN技术）。

五. 选型建议
- 企业网络：
  - 优先选择支持高密度端口、VLAN、QoS的厂商型号（如Broadcom BCM56xxx系列）。
- 数据中心：
  - 关注背板带宽、低延迟特性（如Marvell Prestera-DX系列）。
- 车载/工业场景：
  - 选择满足车规级认证、支持TSN协议的芯片（如奕泰微电子车载千兆TSN Switch芯片）。

六、芯片实例

88E6155-LKJ1 是 Marvell 公司生产的一款高性能、低功耗的千兆以太网物理层（PHY）收发器芯片，专为工业和网络设备设计。该芯片支持 IEEE 802.3 标准，并具备先进的诊断功能，适用于各种通信和网络应用。

支持多达 5 个端口的 10/100/1000 Mbps 以太网通信，适用于工业自动化、交换机和路由器等网络设备。其低功耗设计结合先进的信号处理技术，确保在复杂电磁环境中仍能保持稳定的通信性能。
　　该芯片支持多种接口模式，包括 RGMII（Reduced Gigabit Media Independent Interface）、SGMII（Serial Gigabit Media Independent Interface）和 SerDes（Serializer/Deserializer），提供灵活的系统集成能力。此外，88E6155-LKJ1 内置硬件支持自动协商、流量控制、节能以太网（EEE）等功能，提升能效并降低系统功耗。
　　芯片内置的诊断工具支持电缆长度检测、故障隔离和信号质量监测，有助于快速定位网络问题并提高系统维护效率。其高集成度设计减少了外围元件的需求，降低了整体设计复杂度和成本。
　　此外，该芯片具备工业级温度范围（-40°C 至 +85°C），适用于严苛环境下的长期稳定运行。其封装形式为 176 引脚 LQFP，便于 PCB 布局和散热管理。

参考：

以太网（二）PHY、网卡、SWITCH介绍_以太网switch芯片和phy芯片-CSDN博客

88E6155-LKJ1概述参数_中文资料_引脚图-维库电子市场网

https://www.zhihu.com/question/264974085/answer/3121696422