常見以太網接口介紹

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一. PHY包含的各個子層：

PCS：編碼和解碼

PMA：串行器和反序列化器

PMD：取決於物理介質

Firgure 1: OSI模型裡示意圖：

Firgure 2: 實際互連示意圖：

二. 以太網上常見的MAC 與PHY 之間的接口( 按照速度區分)

1. 1億

  MII：介質獨立接口（ IEEE 802.3 CL22 ）

• 一種數字接口，可在10/100 Mbit / s PHY與MAC子層之間提供4位寬的數據路徑。
• TXC，TXD [3：0]，TXEN，TXER
• RXC，RXD [3：0]，RXDV，RXER

  RMII：簡化的媒體獨立接口

• 對比MII，是信號線數量減半
• 主要支持廠家有BRCM/AMD/TI等

Figure 3：RMII連接示意圖：

  SMII：串行MII

• 串行化的MII
• 信號主要有： REFCLK, STXD, SRXD, SSYNC, TX_EN, RX_DV
• 主要支持廠家有Cisco

Figure 4：SMII連接示意圖：

S3MII：源同步SMII

• REFCLK，SSMII_RXC，SSMII_RSYNC，RXD，SSMII_TXC，SSYNC，TXD
• 主要支持廠家Cisco

Figure 5：S3MII連接示意圖：

2. 1000M

   2.1>.1GE 並行接口

       GMII：  千兆位媒體獨立接口，IEEE 802.3 CL35

• 在1000 Mbit / s PHY和MAC子層之間提供8位寬數據路徑的數字接口。它還支持IEEE 802.3z規範中定義的4位寬的MII接口。
• GTXCLK，TXD [7：0]，TXEN，TXER
• RXC，RXD [7：0]，RXDV，RXER，COL CRS

Figure 6: GMII 連接示意圖：

RGMII：簡化的GMII，

-對比GMII，主要是數據線數量減半；

-主要支持廠家有BRCM/HP/MAVL

  2.2>. 1GE 串行接口

      SGMII：串行MII ，1.25G波特率，Cisco

• 一個數字接口，可在1000 Mbit / s PHY和MAC子層之間提供1.25 Gbps串行雙數據速率數據路徑。
• SGIN +-/ SGOUT +-
• 8b / 10b編碼

Figure 7： SGMII 連接示意圖：

QSGMII：Quad SGMII ，5G波特率，Cisco

• 四路串行千兆媒體獨立接口：一種數字接口，可在四個1000 Mbit / s PHY端口和MAC子層之間提供5.0 Gbps串行數據路徑
• QSGMII_RDp / n，QSGMII_TDp / n
• 8b / 10b編碼

USGMII：通用SGMII，1.25G / 5G / 10G波特率，思科

• 當前SGMII和QSGMII的擴展。USGMII提供了添加新功能的靈活性，同時保持了向後兼容性。
• USGMII_RDp / n，USGMII_TDp / n
• 8b / 10b編碼
• 最多可以支持8個1GE 口
• PCH: Packet Control Header. 這個是最大特點。

PCH提供諸如PTP時間戳之類的可選功能，並可以通過重複使用下文所述的擴展字段來添加功能。PHY通過PCH與端口MAC（ASIC）通信。PCH是8個字節，它代替了幀的前同步碼。

 1000base-X：  Serdes，8b / 10b編碼，IEEE 802.3 CL36 / 37

 1000base-KX:   1G背板的應用, 8b/10b coding, IEEE 802.3 CL70

2.3>. 擴展—BRCM supports USXGMII:

      USXGMII: Universal serial XGMII，它是基於一對serdes的一個端口；

      -10.3125G波特率，64b / 66b編碼;

     Figure 9:USXGMII工作在10G和5G時候的區別：

2.4>. 比較：

      -USGMII與SGMII / QSGMII

       USGMII可以最多支持8個1GE口，通過一對10G serdes，對於高密度的應用更合適；

       USGMII可以過PCH（PacketControlHeader）傳遞MAC和PHY之間的control/status信息，這對PTP上timestamp的應用提供了便利；

• USGMII與USXGMII

       USGMII是出8個1GE口，

       USXGMII是出一個口，此口可以是10M/100M/1000M/5G/10G等

3. 10G

      XAUI ---- 10千兆位附件單元接口，IEEE 802.3 CL47 10GBASE-LX4（CL53），10GBASE-KX4（CL71），10GBASE-CX4（CL54）

• 125Gbps，8b / 10b編碼
• XG_RX [3：0] _p / n，XG_TX [3：0] _p / n
• 4對差分線出1一個10G口；

     DXAUI--雙重XAUI 4x6.25Gbps，8b / 10b編碼

• XG_RX [3：0] _p / n，XG_TX [3：0] _p / n
• 4對差分線出一個20G口；

    RAXUI ---減少XAUI 2x6.25Gbps，8b / 10b編碼

• XG_RX [1：0] _p / n，XG_TX [1：0] _p / n
• 兩對差分線出一個10G口；

     XFI：  10 Gigibit附件單元接口，INF-8077 

• The XFI 用來做10G速率下chip-to-chip 互聯，最初是被XFP multi-source agreement定義.
• 10.3125Gbps，64b / 66b編碼
• 一對差分線出10G口；

    10GBASE-KR:背板側應用，IEEE 802.3，CL72

• 主要特點是CL73 AN，CL72 training，CL74 FEC；
• 速率10.3125G，64b/66b編碼；
• 一對差分線出一個10G口；