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以太网接口芯片有哪些?PHY芯片与交换芯片的区别和按端口数选型对照

沃虎技术团队 ·发布 ·约 9 分钟阅读

【本文讨论沃虎供应的景略PHY芯片和交换芯片:PHY承担物理层收发,交换芯片承担端口之间的报文转发。】选型先看需要补充哪种功能,再核对MAC侧资源、速率、端口和接口条件;单凭网口数量不能区分两类芯片。相关料号收录在以太网接口芯片栏目,本文示例覆盖百兆、千兆与2.5G。

下面先说明两类芯片的分工,再列出沃虎官网的型号字段,最后说明选型时还要核对哪些连接条件。

#一 本文讨论的PHY芯片和交换芯片

以常见的隔离式RJ45双绞线铜口为例,数据通常经过MAC、PHY、网络变压器或集成磁性器件的RJ45,再进入网线。本文以这类铜口方案说明物理层连接;光口和板级互联要分别按对应接口资料设计。

以太网PHY芯片位于MAC侧数据接口与物理介质之间,负责将MAC侧数据转换成线路信号,并将收到的信号还原。MII、RMII、RGMII、SGMII、QSGMII等是不同的MAC侧接口模式;PHY本身不承担交换芯片的端口间报文转发功能。

以太网交换芯片承担多个端口之间的报文转发。交换芯片可集成PHY,也可通过支持的接口连接外部PHY,具体结构由型号决定。选型时要同时看转发需求、端口组成,以及是否需要连接主控或其他器件。

#二 PHY芯片和交换芯片的区别

两类芯片的核心区别是承担的功能,端口数量和接口模式是后续选型指标。本文既有8口PHY,也有8口交换芯片,不能只按口数分类。「NA」仅保留官网接口模式字段原值,不据此推导管理能力。

对比项以太网PHY芯片以太网交换芯片
做什么MAC与线路之间的物理层收发多个网口之间的报文转发
本文示例端口单口或8口PHY5、7、8等总数,或3+1、8+2等配置
数据接口MAC侧可列MII、RMII、RGMII、SGMII、QSGMII等扩展接口因型号而异;字段为NA时仍需查具体资料
功能需求已有合适的MAC侧资源,需要外置物理层收发需要芯片完成端口间报文转发
选型核对链路速率、PHY口数、MAC侧接口与资源转发功能、端口组成、扩展连接及管理方式

PHY和交换芯片可以在同一系统中配合使用,两端接口和工作模式必须匹配。RJ45双绞线铜口的磁性器件按所选PHY的设计资料配置,不把这一连接路径套用于光口或板级MAC/SerDes互联。

#三 以太网PHY芯片按速率和口数怎么选

确认系统需要外置PHY后,再确定目标链路速率、PHY端口数,以及两端支持的MAC侧接口。以下按官网型号字段列出候选,接口名称相同仍需核对电气、时钟和配置条件。

百兆单口:JL1101BR-NI列为RMII;JL1111B-NC列为MII/RMII。官网另列JL1111B-NI为−40~+85℃、JL1111B-NE为−40~+105℃;温度对应完整料号,不据后缀外推其他产品。

千兆单口:JL2101C-NC列为RGMII;JL2201B-NC列为RGMII/SGMII。官网另列JL2101C-NI为−40~+85℃、JL2101C-NE为−40~+105℃。具体采用哪种接口及温度版本,需按设计条件核对。

千兆8口:JL2308-PC、JL2388-PC均为8端口PHY。产品简介列出的MAC侧连接配置为2组QSGMII或1组O-USGMII,须有匹配的MAC侧资源及配置。官网另列JL2308-PI、JL2388-PI温度为−40~+85℃。

2.5G单口:JL4201-NC的MAC侧SerDes列有SGMII、H-SGMII、2500BASE-X模式。这些是MAC与PHY之间的模式,不能据此认定该型号可直接连接光模块。

各接口的区别和怎么跟主控对接,可以看《以太网PHY芯片的MAC接口怎么选》。

#四 以太网交换芯片按端口配置怎么选

交换芯片先看需要怎样转发,以及多少个线缆侧网口和扩展端口,再核对速率、接口及配置方式。以下保留官网端口字段的总数或加号写法,不把它们直接等同于外部RJ45数量。

百兆:JL5105C-NC为5口、JL5108C-NC为8口,接口模式都是NA;JL5104C-NC为3+1、RMII;JL5106C-NC为5+1、JL5109C-NC为8+1、JL5110C-NC为8+2,接口模式都是MII/RMII。

千兆:JL6105-NC为5口、JL6108-PC为8口,接口模式都是NA;JL6107-PC为7口、RGMII/MII/RMII;JL6107S-PC、JL6107SC-PC为7口、JL6110-PC为8+2,接口模式都是H-SGMII/SGMII/RGMII/MII/RMII。

「3+1」「8+2」等加号配置包含扩展端口,不能把两项相加就当作RJ45口数;各端口类型、分配和连接条件仍需查具体型号。相关背景可参考《以太网交换芯片上联口怎么选》。

#五 以太网接口芯片料号对照表

下表保留10-27官网的速率和端口字段;PHY口数与交换芯片总数或配置的口径不同。接口列表不表示各模式能同时启用。O-USGMII按原厂简介统一写法,官网原字段为OUSGMII;温度版本仅对应官网所列完整料号。

类别料号速率端口字段MAC侧接口 / 官网接口模式
PHYJL1101BR-NI10/100M1RMII
PHYJL1111B-NC / -NI / -NE10/100M1MII / RMII
PHYJL2101C-NC / -NI / -NE1G1RGMII
PHYJL2201B-NC1G1RGMII / SGMII
PHYJL2308-PC / -PI1G8QSGMII / O-USGMII
PHYJL2388-PC / -PI1G8QSGMII / O-USGMII
PHYJL4201-NC2.5G1H-SGMII / SGMII / 2500BASE-X
交换JL5104C-NC100M3+1RMII
交换JL5105C-NC100M5NA
交换JL5106C-NC100M5+1MII / RMII
交换JL5108C-NC100M8NA
交换JL5109C-NC100M8+1MII / RMII
交换JL5110C-NC100M8+2MII / RMII
交换JL6105-NC1G5NA
交换JL6107-PC1G7RGMII / MII / RMII
交换JL6107S-PC / JL6107SC-PC1G7H-SGMII / SGMII / RGMII / MII / RMII
交换JL6108-PC1G8NA
交换JL6110-PC1G8+2H-SGMII / SGMII / RGMII / MII / RMII

#六 选以太网接口芯片要核对什么

先确定系统缺的是物理层收发还是端口间转发功能,以及主控或交换芯片已有的MAC侧资源。再确认目标链路速率、线缆侧网口数和扩展连接需求,逐一核对接口模式、组数、端口分配、时钟和I/O电压。最后检查供电、工作温度、封装,以及配置和管理方式。

参考电路、配置和布线要求以所选型号的规格书和设计资料为准。网络变压器或集成磁性器件RJ45应满足目标链路速率,并符合所选PHY的连接及电气要求;相同的速率标签并不足以证明可以配用或互换。

#七 常见问题

本文比较哪些以太网接口芯片

本文比较沃虎供应的景略PHY芯片和交换芯片,示例覆盖百兆、千兆与2.5G。PHY负责物理层收发,交换芯片负责端口间报文转发;这两类的区别在功能,不在网口数量。

PHY芯片和交换芯片能不能互相替代

不能只因速率或口数相同就直接替换。系统需要哪一种,取决于已有MAC侧资源、数据通路和转发需求;也可能同时使用PHY和交换芯片。

只要一个千兆网口,选哪颗

若主控已有可用的以太网MAC侧接口,并需要外置单口PHY,RGMII可评估JL2101C-NC,SGMII可评估JL2201B-NC。接口名称只是初筛条件,还要核对两端的时钟、电气和配置要求。

交换芯片接口模式写NA是什么意思

这是官网产品资料中的接口模式字段值。是否需要外部主控连接,以及管理和配置方式,要查所选型号的规格书,不能只凭「NA」作应用判断。

8个千兆网口怎样选多口PHY或交换芯片

先看数据通路由谁承担。采用JL2308-PC或JL2388-PC时,简介列出的MAC侧连接配置是2组QSGMII或1组O-USGMII,并需匹配的MAC侧资源,不能只凭主控“带QSGMII”就认定能接满8口。若需要一颗芯片完成8个端口之间的转发,可将JL6108-PC列入候选,再核对端口连接、配置和管理功能。

以太网接口芯片的规格书在哪里找

进入以太网接口芯片栏目,选PHY或交换芯片,找到准确料号,在产品页下载规格书。文件缺失或要确认版本,可以发送料号联系沃虎团队。

#规格书与样品

文中各料号的规格书可在对应产品页下载,样品可通过申请样品页提交。

——— VOOHU 沃虎电子 技术团队

技术支持邮箱:fae.thorne@voohu.cn | 电话:400-1048-018

苏州沃虎电子科技有限公司 | www.voohu.cn

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