【新思科技IP资源】用于高性能计算 SoC 的整体以太网 PHY IP 剖析

arui1999

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简介
随着系统需求的增加，超大规模数据中心需要适时扩展。对于超大规模数据中心所需的服务器到服务器通信，以太网已成为首选网络协议，因为它允许超大规模企业分解网络交换机并独立安装其软件操作系统。以太网可实现经济高效，密集开放的交换机和网络技术，它通过晶体管扩展来降低每 bit 位的成本/功耗。以太网是一种计算机网络技术，它定义了开放系统互连 (OSI) 模型的物理层和数据链路层。IEEE 802.3 标准以一种结构化方式描述这些功能，强调系统的逻辑划分以及其如何组合在一起。由媒体接入控制 (MAC) 组成的数据链路层可创建以太网数据帧，并使用底层以太网物理层通过介质传输数据帧。

 

本文描述了高性能计算 (HPC) 片上系统 (SoC) 中使用的以太网 PHY，以及完整的 MAC + PHY IP 如何加速协议遵从和设计收敛。
 

以太网物理层或 PHY
以太网物理层或 PHY，作为一个发送和接收数据的抽象层。PHY以特定的操作调制速度、传输媒介类型和支持的链路长度对发送数据帧进行编码，对接收数据帧进行解码。

Synopsys 文章“了解以太网命名法 – 数据速率、互连介质和物理层”将更详细地描述以太网 PHY 命名法，该命名法基于数据速率、调制和介质类型。特定速度介质无关接口 (MII) 允许使用不同 PHY 设备对不同介质类型进行操作，如双轴铜缆 (BASE-C)、双绞线 (BASE-T)、电背板 (BASE-K) 或光纤电缆 (BASE-L/R)。

 

例如，大多数个人计算机用户熟悉笔记本电脑/PC 中的“以太网接口”。图 1 显示了描述如何通过以太网电缆将数据传入和传出处理器的简化框图。在这种情况下，以太网数据帧（数据包）由在 CPU 中的以太网 MAC 组装，通过 MII/GMII（由 IEEE802.3 标准定义）穿过母板（印刷电路板）传输，然后到达以太网 PHY，通过 RJ 45 连接器传输通过双绞线电缆的电信号。

 

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