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QSGMII/SGMII/1000BASE-X 和 MAC

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QSGMII 和SGMII/1000BASE-X Tri-Mode IP 核

完全集成的5G QSGMII,2.5G/1.25G SGMII,1000BASE-X 物理编码子层(PCS-X)和媒体访问控制器(MAC) 核,适用于以太网应用并且符合IEEE802.3标准,QSGMII以及SGMII规范。PMA接口支持一个单通道的三模、双向、串行接口。PCS子层支持8B10B编码(QSGMII/SGMII/1000BASE-X)。这Tri-mode核可通过软件寄存器进行配置。

MAC西向接口提供了一个可配置的32位系统接口。

东向接口把发送的和接收的数据流 (在PMA层上)映射到片上SERDES。

图1 QSGMII/SGMII/1000BASE-X MAC块框图

优势

  • 经过验证的IP减少了研发时间和风险
  • 支持5Gbps, 2.5Gbps和1.25Gbps serdes接口
  • 支持QSGMII, SGMII和1000BASE-X 8B10B PCS编码
  • 支持4或1通道运行
  • 现货供应,我们的技术已在FPGAs和ASIC SOC项目实施中得到验证
  • 已经过了测试并得到了互操作性验证

功能

  • 集成了MAC和PCS,减少占用面积
  • 完全符合IEEE 802.3 2015标准,QSGMII规范1.2以及SRGMII规范1.6标准
  • 超低延迟,以最小化固定的和可变的延迟以达到网络效率
  • 支持1588v2 1-step和2-step时间戳和完整的错误处理
  • 支持 802.1Qbb优先级流量控制(PFC)

QSGMII 具体功能

TX

  • K28.1交换功能(swapper)
  • IDLE/I1/生成控制
  • 4个MAC通道的多路复用
  • 所有4个通道的差异码计算

RX

  • K28.1 拆分功能(de-swapper )
  • 检测 IDLE /I1/ 仅在同步时
  • 4个MAC通道的多路分解
  • 差异码检验
  • 性能监控和数据统计
    • PCS 状态 – 联接/关闭
    • 差异码错误计数

QSGMII/SGMII/1000BASE-R PCS 核功能

PCS-X TX

  • 输入MII数据的PCS-X编码
  • 8B10B编码
  • 差异码计算
  • 自动协商TX-启用/重启

PCS-X RX

  • 8B10B解码
  • 差异码检验
  • 自动协商RX – 同步
  • PCS-X 解码和同步           
  • 载波扩展/错误检测和中断报告
  • 性能监控和数据统计
    • PCS 状态– 联接/关闭
    • 差异码错误计数

 

GMAC 核功能

TX MAC

  • TX FCS的插入  – 可编程的控制
  • TX 帧头(Preamble)的插入– 可编程的控制
  • TX 测试模式生成
  • 生成TX MAC 控制帧
    • MAC通过客户端或软件生成单播/多播暂停帧(Unicast/Multicast PAUSE frame)
    • 软件可配置的暂停量程(PAUSE quanta)
  • TX性能监测和数据统计(计数器是32位,具有读取和清除功能 )
    • 字节数(Byte count)
    • 帧数(Frame count)
    • 本地暂停帧数(Local PAUSE frame count)
    • 暂停帧数总数(Total PAUSE frame count)
    • 播放帧数(Broadcast frame count)
    • 多播帧数(Multicast frame count)
    • 单播帧数(Unicast frame count)
    • 错误的FCS帧数(Bad FCS frame count)
    • 较小帧数(Undersize frame count)
    • 超大帧数(Oversize frame count)
    • 分段帧数(Fragmented frame count)
    • 持续帧数(Jabber frame)
    • 帧数统计以下大小的帧数:
      • 64 字节
      • 65-127
      • 128-255
      • 256-511
      • 512-1023
      • 1024-1518
      • 1519-2047
      • >=2048

RX MAC

  • RX BER监测
  • RX FCS检测和移除
  • RX帧头移除
  • RX暂停帧的处理
  • RX性能监控和数据统计(计数器是32位,具有读取和清除功能)
    • 漏码计数(Drop count)
    • 字节数(Byte count )
    • 帧数(Frame count)
    • 暂停帧数(PAUSE frame count)
    • 播放帧数(Broadcast frame count)
    • 多播帧数(Multicast frame count)
    • 单播帧数(Unicast frame count)
    • 错误的FCS帧数(Bad FCS frame count)
    • 较小帧数(Undersize frame count)
    • 超大帧数(Oversize frame count)
    • 分段帧数(Fragmented frame count)
    • 持续帧数(Jabber frame count)
    • 帧数统计以下大小的帧数
      • 64 字节
      • 65-127
      • 128-255
      • 256-511
      • 512-1023
      • 1024-1518
      • 1519-2047
      • >= 2048

其他附加功能

  • 1588v2时间戳
  • 802.1Qbb优先级流量控制(PFC),多达8个优先级