Backplane Ethernet 简介

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1、随着电子通信技术的高速发展，目前的总线带宽已经发展到10Gbps/40Gbps，正在100Gbps带宽迈进。XAUI/XLAUI、Interlaken、SPI4.1/SPI4.2、SPI5/SFI5等高速总线虽然能满足10Gbps/40Gbps带宽的需求，但这些总线都是板内总线，传输距离非常有限，一般局限在50cm以内。对于ATCA架构的高性能计算平台，由于需要很长的背板走线，这些总线已不能满足要求，为此，IEEE颁布了802.3ap标准，里面提出了BackplaneEthernet概念，提供10GBASE-KR,40GBASE-KR4两种总线方案，最大传输距离可达1m(

2、40inch)。BackplaneEthernet结构如下图所示。/

3、$HXXn中国通信人博客_)eQg;R  缩略语解释：wD3X*L9P0s0  AN=AUTO-NEGOTIATION,自协商中国通信人博客s-XF8}+Z&`  GMII=GIGABITMEDIAINDEPENDENTINTERFACE，吉比特媒体独立接口RMII=ReducedMEDIAINDEPENDENTINTERFACE簡化媒体独立接口  MDI=MEDIUMDEPENDENTINTERFACE，媒体相关接口中国通信人博客m$TE{J$J-iyZ#v]  PCS=PHYSICALCO

4、DINGSUBLAYER，物理编码子层中国通信人博客Ty;S`8~Y^g  FEC=FORWARDERRORCORRECTION，前向纠错中国通信人博客6Mdi4X`+}(U?s*g  PHY=PHYSICALLAYERDEVICE，物理层设备中国通信人博客_WaO2Z(I  PMA=PHYSICALMEDIUMATTACHMENT，物理媒体附属层Q"BF_(G$Jv,_Y0  PMD=PHYSICALMEDIUMDEPENDENT，物理媒体相关层中国通信人博客~GJ3^8u]9V3PGW2`  XGMII=10GIGABITMEDIAINDEPENDENTINTERFA

5、CE，10吉比特媒体独立接口SGMII=SerialGigabitmediaindependent是PHY與MAC之間的接口中国通信人博客6aL;QmQ+]k%z2W   ♦典型用法  在连接背板的接口板上，通过PHY芯片将10GBASE-KR/40GBASE-KR4转换为XFI或SFI总线后接SFP+或XFP光模块，目前具备该转换功能的PHY芯片有：9~0]zQP9}Y0  BCM8707(40GBASE-KR4àXAUI)+BCM8747(XAUIàSFI)中国通信人博客1i&n]%nx%t  BCM8754(XFIàSFI)+MAX3804均衡器，放在接收端中国通信

6、人博客%@`v2VWKd1v5l  BCM84064(40GBASE-KR4àXFI)中国通信人博客(vi0mb+Y'i@8I5]].Zk  PM5422(40GBASE-KR4àXFI)中国通信人博客6~!Yn5@(s&UH4La  NLP3233中国通信人博客D5w9Y;Tj%~Q7z  用法示意图如下所示(基于ATCA架构)E)}[Tep[g0光模块的种类：GBIC:GigabitInterfaceConverter，个头比较大，直接焊接在PCB上，支持速率为1Gbps，目前已经被SFP替代。中国通信人博客;w;xyd&K8B7A#zpO~SFP：SmallF

7、orm-factorPluggables，个头很小，是GBIC的替代产品，模块和插座分离，支持热插拔，使用非常方便，支持速率为1Gbps。中国通信人博客2D@z)p_1{SFP+：同SFP类型，只是支持的速率提高到10Gbps。中国通信人博客1B8T7Mv]y1tXFP：XFP也是10Gbps光模块，跟SFP+相比，XFP内部多了CDR(ClockDataRecover)模块，个头比较大，SFP+个头小，里面没有CDR模块，此部分功能一般在PHY器件中实现。r!oA!Be:?0SFI/XFI差别：由上图可知，有些PHY器件支持XFI总线，有些支持SFI总线，这两者有什

8、么差别的？中国通信人博客x+NE*NmF:~@BK与XFI相比，SFI信号多了一个FEC功能。多模光纤长距离传输时，由于光色散作用，会增加数据误码，因此需要FEC功能进行前向纠错。所以，如果接口光模块只做短距离传输的话，直接用XFI总线接光模块即可。而对于需要长距离传输的光口，必须用SFI总线出光模块。     ♦PHY模块中各层的功能中国通信人博客-L+P,H7a!R+vmB5l普通百兆/千兆/万兆以太网的PHY层模型中包含PCS子层、PMA子层、PMD子层和AN子层四个部分。1.PCS子层的功能是编码/解码。中国通信人博客