MII, RMII, GMII, RGMII: PHY’ye paralel arayüzler

Paralel ortamdan bağımsız arayüzler, bir MAC’i birkaç santimetrelik bir PCB üzerinden bakır bir PHY yongasına bağlar — yönlendiricilerin, küçük anahtarların, erişim noktalarının, endüstriyel kontrolörlerin ve bir RJ45’e sahip her gömülü kartın içinde. Bir alıcı-verici kafesine asla ulaşmazlar, ama ulaşan her şey için referans noktasıdırlar: SGMII “serileştirilmiş GMII”dir, XGMII “10G’de GMII”dir ve bir bakır SFP içindeki PHY, dahili olarak bunlardan birini konuşur. Bu sayfa MII, RMII, GMII ve RGMII için pinleri, saatleri ve zamanlamayı, RGMII gecikme sorununu, bant içi durumu, MDIO yönetimini ve her arayüzün ürettiği arızaları verir.

MII (IEEE 802.3 Clause 22)

Hâlâ mikrodenetleyicilerde ve FPGA’larda bulunur; pin sayısı açısından yerini RMII’ye bırakmıştır.

RMII (RMII Consortium spec v1.2)

50 MHz referans saat topolojisi, klasik RMII hatasıdır: SoC, PHY’nin onu sürmesini beklerken PHY’nin harici bir saat beklemesi, sağlıklı bir bağlantı LED’iyle birlikte ölü bir arayüz verir.

GMII (Clause 35)

Günümüzde çoğunlukla bir yonga üzeri veya FPGA arayüzüdür; kartlarda yerini RGMII almıştır.

RGMII (Reduced GMII, HP/Marvell specification v1.3 and v2.0)

Gecikme sorunu

RGMII, saatin alıcıda veri kenarlarından 1,5–2,0 ns sonra gelmesini gerektirir (kurulum/tutma penceresi). Bunu elde etmenin üç yolu vardır:

Gecikmeyi iki kez (PCB ve PHY) veya hiç eklememek, RGMII’nin karakteristik arızasını üretir: 100M çalışırken 1G’de CRC hatalarıyla veya trafiksiz link up (100M’nin 40 ns’lik bir periyodu vardır ve kaymayı tolere eder). PHY’nin gecikme yazmacını veya phy-mode’u değiştirerek düzeltin.

Bant içi durum

Boşta iken PHY, link, hız ve duplex’i RXD[3:0] üzerinde sürer; böylece MAC, bir MDIO okuması olmadan saat bölücüsünü yeniden yapılandırabilir: RXD[0] link, RXD[2:1] hız (00 = 10, 01 = 100, 10 = 1000), RXD[3] duplex. Bazı MAC’ler bunu yok sayar ve MDIO yoklamasına güvenir; uyuşmayan beklentiler, PHY’de up ve MAC’te down olan bir bağlantı verir.

TBI ve RTBI

Ten-Bit Interface: bir MAC/PCS ile harici bir SerDes veya optik PHY arasındaki 8b/10b kodlu 1000BASE-X sembolleri (125 MHz’de 10 bit, DDR’de RTBI 5 bit ile). Kartlarda artık kullanılmıyor; seri torunu 1000BASE-X/SGMII’dir (SGMII ve seri gigabit).

Karşılaştırma

PHY yönetimi: MDIO/MDC

Bunu, MDIO değil I²C üzerinden yönetilen takılabilir modüllerle karşılaştırın (İki telli arayüz). Bir bakır SFP’nin dahili PHY’si istisnadır: MDIO yazmaçlarına, birçok tasarımda modülün I²C’si üzerinden ikincil bir adresten ulaşılabilir; satıcılar 10/100 geri dönüşünü ve otomatik anlaşma davranışını bu şekilde ayarlar.

Yaygın PHY’ler ve arayüzleri

Arayüze göre arızalar

CodingBox’ta

Bu sayfadaki hiçbir şey modülün EEPROM’u üzerinden işlemez — bakır SFP hariç: onun dahili PHY’si (tipik olarak 88E1111 sınıfı bir parça), CodingBox’ın okuduğu aynı I²C’nin arkasında oturur. Bakır bir modül 1G’de çalışıp 10/100’de çalışmadığında, yanıt A0h kimlik baytlarında değil, o PHY’nin yapılandırmasında ve hostun SGMII/1000BASE-X modundadır (Bakır Ethernet ve DAC, SGMII ve seri gigabit).