以太网详解：GMII、RGMII、SGMII 接口介绍

以太网详解：GMII、RGMII、SGMII 接口介绍

引用

CSDN

1.

https://m.blog.csdn.net/s1_mple/article/details/144581093

GMII

GMII (Gigabit Media Independant Interface)，千兆 MII 接口。GMII 是 8bit 并行同步收发接口，采用 8 位接口数据，工作时钟 125MHz，因此传输速率可达 1000Mbps。同时兼容 MII 所规定的 10/100Mbps 工作方式。GMII 接口数据结构符合 IEEE 以太网标准，该接口定义见 IEEE 802.3-2000。

信号定义如下：

注：

• CRS：Carrier Sense，载波侦测信号，不需要同步于参考时钟，只要有数据传输，CRS 就有效，另外，CRS 只在半双工模式下有效。
• COL：Collision Detectd，冲突检测信号，不需要同步于参考时钟，只在半双工模式下有效。
• CRS、COL 非必须信号，可以不接。

RGMII

RGMII (Reduced Gigabit Media Independent Interface) 是最常见接口，其支持 PHY 层的 10 Mbps，100 Mbps 和 1000 Mbps 连接速度。

RGMII 使用 4bit 位宽发送和接收数据路径，每个路径有其自己的源同步时钟。所有发送数据和控制信号都源同步于 TX_CLK，且所有接收数据和控制信号源同步于 RX_CLK。

对于所有速度模式，TX_CLK 由 MAC 提供时钟源，而 RX_CLK 由 PHY 提供时钟源。在 1000 Mbps 模式下，TX_CLK 和 RX_CLK 为 125 MHz，使用 Dual Data Rate (DDR) 传输信号。10 Mbps 和 100 Mbps 模式下，TX_CLK 和 RX_CLK 分别为 2.5 MHz和 25 MHz，并且使用上升沿 Single Data Rate (SDR) 传输信号。

信号定义如下：

注：

相对于 GMII 相比，RGMII 具有如下特征：

1. 发送/接收数据线由 8 条改为 4 条
2. TX_ER 与 TX_EN 复用，通过 TX_CTL 传送
3. RX_ER 与 RX_DV 复用，通过 RX_CTL 传送

SGMII

SGMII (Serial Gigabit Media Independent Interface)，串行千兆媒体独立接口，是一种将千兆以太网（GbE）MAC（媒体访问控制）连接到物理层（PHY）芯片的标准，通常用于需要高速数据传输的网络应用，如以太网交换机、路由器和其他网络设备。与提供 MAC 和 PHY 之间简单互连的并行 GMII（千兆媒体独立接口）不同，SGMII 使用串行接口进行数据传输。它有助于将 MAC 和 PHY 之间通信所需的引脚数量减少不到一半，这使得它适合高密度设计。SGMII 还支持自动协商，允许设备自动配置和同步设置，例如 100Mb/s vs 1Gb/s 以太网，以优化通信。SGMII 需要 MAC 和 PHY 之间的共享参考时钟来保证同步。时钟方案对正确的数据传输和接收至关重要。SGMII 使用 8b/10b 编码，提供直流（DC）平衡，并确保足够的时钟恢复转换。这种编码方案有助于保持可靠和稳定的数据链路。实际带宽 1250Mbps，有效带宽 1000Mbps。SGMII 支持自动协商，允许设备自动形成链路参数，保证了设备间的最佳通信。

信号定义如下：

注：

SGMII 模式下，在接收端，有两种工作模式：一种是给 MAC 提供接收时钟，一种是不提供接收时钟。对于没有时钟恢复能力的 MAC，需要设置接收时钟。同样的，具有时钟恢复能力的 PHY，不需要设置发送时钟。