PHY——內(nèi)部接口協(xié)議【轉(zhuǎn)發(fā)】

2017-07-27 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

上周我們把MAC到PHY、PHY到PHY這兩個子層之間的通信框架拎出來,把它們放在一個框圖下,如下圖所示:

PHY——內(nèi)部接口協(xié)議【轉(zhuǎn)發(fā)】EDA應(yīng)用技術(shù)圖片1

圖1 MAC與PHY框架

今天來講講這個PHY的內(nèi)部、及其內(nèi)部各個模塊間的接口協(xié)議。PHY它包含了多個功能模塊,功能模塊的多少會因需要的不同而有所增減,比如:

只有10GBase-R、40GBase-R、100GBase-R的PCS需要FEC;

40GBase-R的PCS需要2個PMA、100GBase-R的PCS需要3個PMA;

只有≥1Gbps以上的背板應(yīng)用場景才會用到AN。

功能模塊介紹

我們知道PHY在OSI(開放式系統(tǒng)互連)參考模型下,屬于物理層,PHY由多個模塊組成,各個功能模塊的作用如下:

PLS:PhysicalSublayer Signaling,對MAC給的信息進行傳遞,只在1Mb/s、10Mb/s的應(yīng)用場景才出現(xiàn);
PCS:Physical Coding Sublayer,對MAC給的信息進行編碼,應(yīng)用于≥100 Mb/s的應(yīng)用場景,比如完成8B/10B、64B/66B、256B/257B編碼;
FEC:Forward Error Correction,前向糾錯,與10GBase-R、40GBase-R的PCS 搭配;
RS-FEC:Reed-Solomon前向糾錯,比單純的FEC糾錯能力更強,與100GBase-R的PCS 搭配,采用256B/257B編碼;
PMA:Physical Medium Attachment,
PMD:Physical Medium Dependent,
AN: Auto-Negotiation Function,自動協(xié)商,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;

模塊間的接口

PLS與PMA間的接口,稱之為AUI(Attachment Unit Interface);
PCS與FEC間的接口,稱之為XSBI:10Gigabit Sixteen Bit Interface;
PMA與PMA間的接口,可以是chip to chip,也可以是chip to module,有兩種:

XLAUI:40 Gigabit Attachment Unit Interface,4條lane,每條lane的數(shù)率是10.3125Gbps;

CAUI:100 Gigabit Attachment Unit Interface,10條lane,每條lane的數(shù)率是10.31250Gbps;
PMA與PMD間的接口,稱之為nPPI(Parallel Physcial Interface)。

nPPI特定出現(xiàn)在PMD所接的媒介是光纖的情況下,比如40GBase-SR4、100GBase-SR10、40GBase-LR4協(xié)議。也就是說這種情況下的PMD是光模塊,nPPI就必然是一種chip to module間的接口,這也是IEEE802.3標準與OIF_CEI標準兼容的地方之一。nPPI按照通道數(shù)量的不同分成兩種。

XLPPI:40 Gigabit Parallel Physcial Interface,4條lane,每條lane的數(shù)率是10.3125Gbps;
CPPI:100Gigabit Parallel Physcial Interface,10條lane,每條lane的數(shù)率是10.3125Gbps;

接口協(xié)議對通

我們了解了這么多PHY內(nèi)部的接口,對于很多人,最關(guān)心的還是產(chǎn)品設(shè)計該怎么做?不同接口的通道(channel)衰減多少能滿足要求?下面就用簡單粗暴地方式來一一列舉,都是干貨啊!開始劃重點了!

1) PLS與PMA間的AUI接口