Realtek RTL8139 — семейство популярных интегрированных контроллеров сетевого интерфейса Fast Ethernet, разрабатывавшееся компанией Realtek в 1997-2005 годахhttps://web.archive.org/web/19980530132203/http://www.realtek.com.tw/aboutrt/mile.html "May 1997 Development of the Single-Chip Fast Ethernet Controller RTL8139 announced". Контроллеры реализуют в одной микросхеме уровни MAC, PHY и трансивера, имеют интерфейс PCIWriting a Network device driver — Part 1 / Issue 93 of Linux Gazette, August 2003 и поддерживают работу на скоростях 10 или 100 Мбит/с по неэкранированной витой паре.
В состав семейства входило шесть моделей контроллеров: RTL8139, RTL8139A, RTL8139B, RTL8139C, RTL8139C+, RTL8139D. Они применялись для создания сетевых карт с интерфейсом PCI для ПК, сетевых модулей с интерфейсом mini-PCI и интегрированных сетевых карт ноутбуков и материнских плат.
Благодаря доступности и невысокой цене как самих контроллеров семейства RTL8139ftp://ibase.com.tw/Driver/Driver5.3C/Lan/Rtl8139x/Linux/2.2.16-2.4/rtl8139.htm «RTL8139 is used on many boards due to its low cost», так и карт на его основе (6-13 долларов на 2002 годСтанислав Гарматюк, Юрий Кученко. «Даешь ЛВС» // ixbt.com, 20 октября 2002), а также простого программно-аппаратного интерфейсаMohan Lal Jangir, Writing Network Device Drivers for Linux / Linux Gazette, November 2008 (#156)] карты на базе RTL8139 были широко распространены, и в множестве операционных систем была поддержана работа с этим контроллером. Ряд систем виртуализации эмулируют именно этот контроллерhttps://books.google.ru/books?id=YBmTsovORSsC&pg=PA249 Fedora 13 Virtualization Guide], Fedora Documentation Project, «32.7 KVM networking performance»Network Interface Virtualization: Challenges and Solutions /IEEE Network ISSN 0890-8044, September/October 2012 p28 "Popular choices for emulation include Realtek rtl8139 and Intel E1000. Any OS with drivers for the emulated interface can simply use it as if it were a physical interface. ".
По оценкам самой компании, в начале 2000-х годов Realtek занимал около 65% рынка контроллеров EthernetRealtek Semiconductor Corp. Annual Report 2003 : "Our estimated 65% worldwide market share in NIC ICs allows us to (i) widely deploy our solutions in the products of most leading PC and network hardware companies".
Модели контроллера: 8139/8139A/8139B/8139C/8139D Вариант Год Напряжение [Вольт] Корпус Особенности Примечания RTL8139 1997 5 Первая версия одночипового контроллера RTL8139AREALTEK SINGLE CHIP FAST ETHERNET CONTROLLER WITH POWER MANAGEMENT RTL8139A / Realtek, 1998.04.01 Ver 1.0 1998 5 128 pins PQFP Добавлена поддержка Wake-on-LAN Расширен набор внутренних регистров контроллера RTL8139BREALTEK SINGLE CHIP FAST ETHERNET CONTROLLER WITH POWER MANAGEMENT RTL8139B(L) / Realtek, 1999/7/26 Rev 2.4 1999 5 или 3.3 (BL) 128 pin QFP (B) или LQFP (BL) Единый источник тактовой частоты Вместо OSC генератора начал применяться кварцевый RTL8139CREALTEK 3.3V SINGLE CHIP FAST ETHERNET CONTROLLER WITH POWER MANAGEMENT RTL8139C(L) / Realtek, 2002/01/10 Rev 1.4 2000 3.3 128 pin QFP (C) или LQFP (CL) Wake-on-LAN по шине PCI Расширения ACPI для шины PCI версии 2.2; исправлено терминирование выводов RTL8139C+REALTEK 3.3V SINGLE CHIP FAST ETHERNET CONTROLLER WITH POWER MANAGEMENT RTL8139C(L)+ / Realtek, 2001/12/06 Rev 1.5 2001 3.3 128 pin QFP (C+) или LQFP (CL+) Реализованы требования NDIS5+ Добавлен режим C+ с дескрипторным управлением буферов, offload расчёта контрольных сумм TCP, UDP, IP RTL8139DREALTEK RTL8139D SINGLE CHIP MULTI-FUNCTION 10/100Mbps ETHERNET CONTROLLER WITH POWER MANAGEMENT / Realtek, 08 Aug 2005, Rev 1.2 2002 2.5 или 3.3 100 pin QFP (D) или LQFP (DL) Wake-on-LAN по шине PCI Техпроцесс 0.25 мкм CMOS, поддержка BootROM сетевой загрузки до
Технические характеристики 8139D Корпус пластмассовый, типа PQFP (100 выводов, с шагом 0,65 мм) или LQFP (100 выводов, шаг выводов 0,50 мм) Скорость сетевого интерфейса 10 или 100 Мбит/с, с поддержкой автосогласования Системный интерфейс PCI 32 бита Соответствует версии PCI 2.2 Частота шины PCI 16,75…40 МГц Поддержка стандарта ACPI и управления питанием Способность функционировать как ведущее устройство (PCI Bus Master) Соответствует стандартам PC99 и PC2001 Наличие функции Wake-on-LAN Размер раздельных буферов приёма и передачи 2 Кбайт Данные конфигурации сохраняются во внешнем ППЗУ типа 93C46 (объёмом 1 Кбит, с организацией 64x16) Наличие выводов для управления светодиодными индикаторами сетевой активности Поддержка загрузки по сети (Boot ROM, объём до 128 Кбайт) Возможность работы в полудуплексном и полнодуплексном режимах, с поддержкой управления потоком в полнодуплексном режиме (IEEE 802.3x) Наличие режима пониженного энергопотребления Тактовая частота внешнего генератора — 25 МГц Напряжение источника питания 3,3 В (для некоторых моделей)); линий ввода-вывода — 5 В; потребляемый ток до 330 мА Рабочий диапазон температур 0..70°С Изготовлена по технологии КМОП 0,25 мкм
Драйверы Из-за неполноты документации и наличия лишь проприетарных (бинарных) драйверов, начальная реализация поддержки RTL8139 для операционных систем с открытым исходным кодом требовала значительных усилий. В частности, один из вариантов драйвера для Linux разрабатывался около 4 лет при участии 18 разработчиковReverse Engineering of Binary Device Drivers with RevNIC , Proceedings of the 5th European conference on Computer systems. ACM, 2010, ISBN 978-1-60558-577-2 doi:10.1145/1755913.1755932. «RTL8139 Manual (Linux) 18 persons 4 years». Первый драйвер разрабатывался в 1997—1999 годах Donald BeckerLinux and the RealTek RTL8129/8139 Chips . Многие драйверы поддерживали работу с упрощенной более ранней и менее производительной моделью контроллера — RTL8129Realtek 8129 page / Realtek, 1997.
Для передачи данных в сеть используется 4 дескриптора TSAD, размещенных по фиксированным смещениям, 4 статусных регистра TSD и 2 КБ FIFO буфер данных. Принимаемые из сети пакеты сначала помещаются в приемный FIFO-буфер, затем пересылаются в кольцевой буфер, непрерывный в физической памяти компьютера. Регистры CAPR и CBP используются для отслеживания позиций в этом буфере, статус принятого пакета и его длина (packet header) записывается перед данными пакета после его полученияRTL8139(A/B) Programming guide: (V0.1).
Награды 1997 - Innovative Product Award, от Hsinchu Science Park Administration. 1997 - “Best Component” and “Best of Show” от BYTE Magazine на Computex Taipei ’97https://web.archive.org/web/19980530132203/http://www.realtek.com.tw/aboutrt/mile.html "Jun. 1997 BYTE Magazine gives Realtek’s Single-Chip Fast Ethernet Controller RTL8139 its “Best Component” and “Best of Show” awards at Computex Taipei ’97". 2001 - RTL8139D - "Component Design Award 2001" от EDN Asia
См. также NE2000 — популярные Ethernet-контроллеры, клонами которых являлось предыдущие чипы Realtek: RTL8019 и RTL8029 (10 Мбит Ethernet) RTL8169 — Гигабитный контроллер.
Примечания
Ссылки RTL8139D Общее описание RTL8139(A/B) Programming guide: (V0.1) Структурная схема контроллера и драйвера, стр 57, 60 Структурная схема контроллера RTL8139 на wiki-портале osdev.org
Категория:Сетевое оборудование