如何理解SGMII?

发布网友发布时间：2024-10-03 04:45

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热心网友时间：2024-10-19 18:24

深入解析：SGMII的奥秘与应用

SGMII，即Serial GMII，是一种技术革新，它在以太网协议的世界里扮演着关键角色。首先，让我们来了解GMII和MII的基本概念。GMII是千兆以太网接口，它是MII（Media Independent Interface）的升级版，MII则是MAC层与PHY层之间通用的4位宽接口，支持10/100M的传输。GMII的出现，将数据位宽提升到了8位，以支持1000M的高速传输，而MII则是GMII的子集，具备三种速率的兼容性。

SGMII的核心革新在于其串行化设计，将原本的8位数据线压缩为1位，同时降低了信号线的数量。传统的GMII接口需要20根线，包括数据、时钟和控制，而SGMII仅需1根数据线和1根时钟线，或者在某些情况下仅用2根线通过CDR技术实现互联。这一设计旨在优化芯片间的连接，降低复杂性和成本。

尽管SGMII接口已经实现了串行化，但它并未摒弃PHY芯片，因为大部分以太网介质如双绞线依然需要PAM5信号，而PCS（Physical Coding Sublayer）输出的是NRZ信号，两者需要适配。在实际应用中，SGMII可以用于MAC层和PHY层之间的短距离互联，但超越了802.3协议的初衷。

SGMII的实现方式并未改变以太网协议的基本结构，只是将PCS层集成到MAC侧，使得SOC（System On Chip）芯片和PHY芯片各自拥有PCS。数据传输时，MAC层的信号通过tx PCS经由SGMII接口发送，PHY芯片上的rx PCS则负责将SGMII信号转换为GMII信号，然后经由传统PHY处理发送到介质上。接收过程则是相反的。

关于自协商，SGMII沿用了1G以太网的协商机制，即PCS和PHY之间的参数交换，但使用的参数格式不同于802.3z协议。SGMII的协商主要涉及到PCS层面，不包括链路信息，这一点在Serial-GMII Specification version 1.8中有详细的定义。

总的来说，SGMII通过串行化和减少信号线，简化了芯片间的连接，提高了效率，同时在协议层面保持了灵活性，使得设备能够在多种速率下工作。理解并掌握SGMII，无疑能更好地应对高速以太网技术的挑战。