以太网自协商机制--双绞线自协商（十一）

MultiGBASE-T PHY（三）

5GBASE-T/2.5GBASE-T PHY

5GBASE-T/2.5GBASE-T 目标特性

仅支持全双工操作；

在MAC/PLS服务接口支持5 Gb/s和2.5 Gb/s的速度（在Medium侧为6.4gbps和3.2gbps）；

支持基于Clause 28的双绞线自协商；

可选支持基于Clause 78的节能以太网EEE；

可选支持Fast Retrain机制；

5GBASE-T/2.5GBASE-T PHY OSI参考图

5GBASE-T/2.5GBASE-T 基本原理

5GBASE-T/2.5GBASE-T PHY通过四对双绞线采用全双工模式传输。通过在每对双绞线上同时在每个方向上传输10000 Mb/s和6250 Mb/s，可以实现40 Gb/s和25 Gb/s的聚合数据速率。调制速率为每秒3200MBaud和2000MBaud PAM-16编码（每个时钟Baud传输4bit内容，其中3.125bit为信息比特，0.875bit为开销比特）（信息速率=400MBaud/s × 3.125bit/Baud ×4=5Gbps; 开销速率=400MBaud/s × 0.875bit/Baud ×4=1.4Gbps）（信息速率=200MBaud/s × 3.125bit/Baud ×4=2.5Gbps; 开销速率=200MBaud/s × 0.875bit/Baud ×4=0.7Gbps）。

5GBASE-T/2.5GBASE-T PHY可以配置为主PHY或从PHY。这个主从配置通过链路双方的双绞线自协商机制确定（网管员需要保证链路双方一主一从）。主PHY使用本地晶振时钟发送数据，从PHY根据接收数据中提取的时钟用作本地发送数据的时钟。

5GBASE-T/2.5GBASE-T PHY可选地支持基于LPI的EEE机制。当本端或双绞线远端请求低功率操作时，PHY进入LPI模式（前提双绞线本端和远端均支持EEE能力）。EEE支持非对称LPI能力（本端TX LPI模式RX 正常模式，远端RX LPI模式TX 正常模式）和对称LPI能力（本端TX LPI模式RX LPI模式，远端RX LPI模式TX LPI模式）。

5GBASE-T/2.5GBASE-T PHY可选地支持Fast Retrain。此功能允许PHY快速从链路degradation中恢复，而无需正常的两秒再训练。

5GBASE-T/2.5GBASE-T 拓扑图

5GBASE-T时，S=1；2.5GBASE-T时，S=0.5；

5GBASE-T/2.5GBASE-T PCS功能图

XGMII经过PCS到PMA基本数据单元的编码步骤如下：

XGMII原始基本数据单位为25×64＝1600比特(纯信息数据)；

1600比特数据块进行加扰；

1600比特的数据块每64比特加1比特头（用于标识数块和控制块），此时数据块为1600＋25＝1625比特;

1625比特添加1个辅助比特头和97比特0尾 ，1625+1+97＝1723比特;

1723比特进行LDPC（1723，2048）编码，此时数据块为2048比特；

2048比特分成4组，2048=4×512，此时数据块为2048比特；

4×512执行PAM16编码，此时数据块为2048比特；

总结：1600比特的XGMII侧数据，2048比特的MDI侧数据，整个PHY引入的开销比特为2048-1600=448比特。分别进行归一化后为：XGMII侧1600/512=3.125比特，MDI侧2048/512=4比特，编码开销448/512=0.875比特。

5GBASE-T/2.5GBASE-T线缆参数

5GBASE-T/2.5GBASE-T的MDI母头

5GBASE-T/2.5GBASE-T的MDI公头

5GBASE-T/2.5GBASE-T的MDI线序

MutiGBASE-T自协商未完待续……