以太网接口:sgmii(千兆mii) xuai接口(万兆mii接口)
sgmii是mac和phy之间的媒体接口(单工)
serdes是通用可编程高速串行接口(双工)
SGMII是串行的,不需要提供另外的时钟,MAC和PHY都需要CDR去恢复时钟。另外SGMII是有8B/10b编码的,速率是1.25Gbps
其实,大多数MAC芯片的SGMII接口都可以配置成SerDes接口(在物理上完全兼容,只需配置寄存器即可),直接外接光模块,而不需要PHY层芯片,此时时钟速率仍旧是625MHz,不过此时跟SGMII接口不同,SGMII接口速率被提高到1.25Gbps是因为插入了控制信息,而SerDes端口速率被提高是因为进行了8B/10B变换,本来8B/10B变换是PHY芯片的工作,在SerDes接口中,因为外面不接PHY芯片,此时8B/10B变换在MAC芯片中完成了。8B/10B变换的主要作用是扰码,让信号中不出现过长的连“0”和连“1”情况,影响时钟信息的提取
普通的千兆以太网交换机的架构是:
switch(mac) -----sgmii-----phy电口
万兆以太网MII接口的端口速率为10Gbps,主要有XGMII和XAUI两种,另外还有HIGIG,不过HIGIG是Broadcom公司的私有标准,这里暂不介绍。
xaui接口 x代表10, aui(Ethernet attachment unit interface)其实它扩展的接口就是XGMII(与介质无关的万兆)
XGMII接口(如下图所示):
TXD[31:0]:数据发送通道,32位并行数据。
RXD[31:0]:数据接收通道,32位并行数据。
TXC[3:0]:发送通道控制信号,TXC=0时,表示TXD上传输的是数据;TXC=1时,表示TXD上传输的是控制字符。TXC[3:0]分别对应TXD[31:24], TXD[23:16], TXD[15:8], TXD[7:0]。
RXC[3:0]:接收通道控制信号,RXC=0时,表示RXD上传输的是数据;RXC=1时,表示RXD上传输的是控制字符。RXC[3:0]分别对应RXD[31:24], RXD[23:16], RXD[15:8], RXD[7:0]。
TX_CLK:TXD和TXC的参考时钟,时钟频率156.25MHz,在时钟信号的上升沿和下降沿都采样数据。156.25MHz * 2 * 32 = 10Gbps 。
RX_CLK:RXD和RXC的参考时钟,时钟频率156.25MHz,在时钟信号的上升沿和下降沿都采样数据。
XGMII接口共74根连线,单端信号,采用HSTL/SSTL_2逻辑,端口电压1.5V/2.5V,由于SSTL_2的端口电压高,功耗大,现在已很少使用。HSTL即High Speed Transceiver Logic,高速发送逻辑的意思。SSTL,即Stub Series Terminated Logic,短路终止逻辑,主要用于高速内存接口,SSTL目前存在两种标准,SSTL_3是3.3V标准;SSTL_2是2.5V标准。
XAUI接口: 由于受电气特性的影响,XGMII接口的PCB走线最大传输距离仅有7cm,并且XGMII接口的连线数量太多,给实际应用带来不便,因此,在实际应用中,XGMII接口通常被XAUI接口代替,XAUI即10 Gigabit attachment unit interface,10G附属单元接口,XAUI在XGMII的基础上实现了XGMII接口的物理距离扩展,将PCB走线的传输距离增加到50cm,使背板走线成为可能。
源端XGMII把收发32位宽度数据流分为4个独立的lane通道,每个lane通道对应一个字节,经XGXS(XGMII Extender Sublayer)完成8B/10B编码后,将4个lane分别对应XAUI的4个独立通道,XAUI端口速率为:2.5Gbps * 1.25 * 4=12.5Gbps。XAUI接口如下图所示:
在发送端的XGXS模块中,将TXD[31:0]/ RXD[31:0],TXC[3:0]/ RXC[3:0], TX_CLK/ RX_CLK转换成串行数据从TX Lane[3:0]/ RX Lane[3:0]中发出去,在接收端的XGXS模块中,串行数据被转换成并行,并且进行时钟恢复和补偿,完成时钟去抖,经过5B/4B解码后,重新聚合成XGMII。
XAUI接口采用差分线,收发各四对,CML逻辑,AC耦合方式,耦合电容在10nF~100nF之间。
参考网址:http://blog.sina.com.cn/s/blog_60fdb67c0100u63e.html
sfp+、sfp、xfp、XENPAK/X2光模块
SFP (Small Form-factor Pluggables)速率主要是千兆(或百兆)光模块
xfp 10-Gigabit small Form-factor Pluggable transceiver 速率主要是10g兆(或百兆)光模块
sfp+ 10-Gigabit主要是万兆光模块
xual-----------------------------------------------XENPAK/X2(光模块)---光口
xual----xfi接口(电口)[switch] ----xfp(光模块)------光口 备注将xuai接口转换成一路10G信号xfi接口
sfi接口(scalable SERDES framer interface)---sfp+(光模块) ------光口
xfi接口相对于sfi接口来说,区别在于:mac端sfi接口包含了cdr,而sfp+就没有cdr模块,这样sfp+光模块就不会那么烫了