上周我們把MAC到PHY、PHY到PHY這兩個(gè)子層之間的通信框架拎出來(lái)梯码,把它們放在一個(gè)框圖下歇攻,如下圖所示:
圖1 MAC與PHY框架
今天來(lái)講講這個(gè)PHY的內(nèi)部、及其內(nèi)部各個(gè)模塊間的接口協(xié)議薇正。PHY它包含了多個(gè)功能模塊,功能模塊的多少會(huì)因需要的不同而有所增減囚衔,比如:
只有10GBase-R挖腰、40GBase-R、100GBase-R的PCS需要FEC练湿;
40GBase-R的PCS需要2個(gè)PMA猴仑、100GBase-R的PCS需要3個(gè)PMA;
只有≥1Gbps以上的背板應(yīng)用場(chǎng)景才會(huì)用到AN肥哎。
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功能模塊介紹
我們知道PHY在OSI(開(kāi)放式系統(tǒng)互連)參考模型下辽俗,屬于物理層,PHY由多個(gè)模塊組成篡诽,各個(gè)功能模塊的作用如下:
PLS:PhysicalSublayer Signaling崖飘,對(duì)MAC給的信息進(jìn)行傳遞,只在1Mb/s杈女、10Mb/s的應(yīng)用場(chǎng)景才出現(xiàn)朱浴;
PCS:Physical Coding Sublayer,對(duì)MAC給的信息進(jìn)行編碼达椰,應(yīng)用于≥100 Mb/s的應(yīng)用場(chǎng)景翰蠢,比如完成8B/10B、64B/66B啰劲、256B/257B編碼梁沧;
FEC:Forward Error Correction,前向糾錯(cuò)蝇裤,與10GBase-R趁尼、40GBase-R的PCS 搭配;
RS-FEC:Reed-Solomon前向糾錯(cuò)猖辫,比單純的FEC糾錯(cuò)能力更強(qiáng),與100GBase-R的PCS 搭配砚殿,采用256B/257B編碼啃憎;
PMA:Physical Medium Attachment,
PMD:Physical Medium Dependent似炎,
AN: Auto-Negotiation Function辛萍,自動(dòng)協(xié)商悯姊,使背板兩側(cè)的Device能夠互換信息以發(fā)揮出彼此最大的優(yōu)勢(shì);
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模塊間的接口
PLS與PMA間的接口贩毕,稱(chēng)之為AUI(Attachment Unit Interface)悯许;
PCS與FEC間的接口,稱(chēng)之為XSBI:10Gigabit Sixteen Bit Interface辉阶;
PMA與PMA間的接口先壕,可以是chip to chip,也可以是chip to module谆甜,有兩種:
XLAUI:40 Gigabit Attachment Unit Interface垃僚,4條lane,每條lane的數(shù)率是10.3125Gbps规辱;
CAUI:100 Gigabit Attachment Unit Interface谆棺,10條lane,每條lane的數(shù)率是10.31250Gbps罕袋;
PMA與PMD間的接口改淑,稱(chēng)之為nPPI(Parallel Physcial Interface)。
nPPI特定出現(xiàn)在PMD所接的媒介是光纖的情況下浴讯,比如40GBase-SR4朵夏、100GBase-SR10、40GBase-LR4協(xié)議兰珍。也就是說(shuō)這種情況下的PMD是光模塊侍郭,nPPI就必然是一種chip to module間的接口,這也是IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)與OIF_CEI標(biāo)準(zhǔn)兼容的地方之一掠河。nPPI按照通道數(shù)量的不同分成兩種亮元。
XLPPI:40 Gigabit Parallel Physcial Interface,4條lane唠摹,每條lane的數(shù)率是10.3125Gbps爆捞;
CPPI:100Gigabit Parallel Physcial Interface,10條lane勾拉,每條lane的數(shù)率是10.3125Gbps煮甥;
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接口協(xié)議對(duì)通
我們了解了這么多PHY內(nèi)部的接口,對(duì)于很多人藕赞,最關(guān)心的還是產(chǎn)品設(shè)計(jì)該怎么做成肘?不同接口的通道(channel)衰減多少能滿(mǎn)足要求?下面就用簡(jiǎn)單粗暴地方式來(lái)一一列舉斧蜕,都是干貨八簟!開(kāi)始劃重點(diǎn)了!
1)????? PLS與PMA間的AUI接口
2)????? PCS與FEC間的XSBI接口
對(duì)通道沒(méi)有給出無(wú)源的要求洒闸,但對(duì)接收端的信號(hào)質(zhì)量和時(shí)序有要求染坯,測(cè)試工程師應(yīng)該喜歡這張標(biāo)準(zhǔn)定義方式。
3)????? PMA與PMA間的XLAUI丘逸、 CAUI接口
如果是用于chip to chip的場(chǎng)景单鹿,則對(duì)channel的要求如下所示:
如果是用于chip to module的場(chǎng)景,則channel分為host深纲、connector仲锄、module三部分,如下圖所示:
下面是對(duì)host插損的詳細(xì)要求:
下面是對(duì)Module插損的詳細(xì)要求:
4)????? PMA與PMD間的nPPI(XLPPI囤萤、CPPI) 接口
下面是對(duì)host部分的詳細(xì)要求:
用插損昼窗、回?fù)p的表達(dá)方式對(duì)通道做要求,一部分工程師對(duì)于此感覺(jué)依然是云里霧里涛舍,看著這些所謂的dB完全不理解澄惊,那么下面還一種更為大家熟悉的方式:眼圖,這也是在產(chǎn)品測(cè)試階段最直觀(guān)的標(biāo)準(zhǔn)富雅。對(duì)于XLAUI掸驱、CAUI、nPPI接口眼圖標(biāo)準(zhǔn)如下所示:
PHY子層內(nèi)部接口今天就介紹到此没佑,下周我們開(kāi)始講講兩個(gè)PHY之間的傳輸協(xié)議毕贼,通過(guò)背板、光纖傳輸?shù)?0G蛤奢、25G信號(hào)有什么要求鬼癣,比如10GBase-KR、100GBase-KR4等協(xié)議啤贩。
MAC需與其上層溝通待秃,還需與其下層PHY溝通芬沉,其中MAC與上層溝通會(huì)完成以下兩個(gè)任務(wù):