基于88X3310方案的萬兆電口SFP模塊兼容多速率介紹-摩泰光電

本文介紹一下基于Marvell 88X3310方案的萬兆電口SFP模塊主機(jī)接口和網(wǎng)線接口的速率兼容情況。

1. 主機(jī)接口

88X3310方案的萬兆電口SFP模塊主機(jī)接口被設(shè)定為10G XFI模式，且主機(jī)接口的速率無法自適應(yīng)其他速率，因此，該方案的萬兆電口只能用在事先已經(jīng)設(shè)置為10G速率的交換機(jī)端口上，否則無法正常工作。

2. 網(wǎng)線接口

88X3310方案的萬兆電口SFP模塊網(wǎng)線側(cè)（RJ45接口處）跟另一端模塊互聯(lián)時，可以兼容10/100/1000M/2.5G/5G/10G共6種速率，該處速率會依據(jù)另一端端口速率進(jìn)行自動調(diào)整匹配。當(dāng)另一端端口速率為固定10G時，該處自適應(yīng)為10G，當(dāng)另一端端口速率為固定1G時，該處自適應(yīng)為1G，其他速率類似。當(dāng)另外一端端口為多速率自適應(yīng)時，則自適應(yīng)成兩端能達(dá)成的最高速率。因此，該模塊可以靈活的運用在多種以太網(wǎng)環(huán)境。

圖1 Marvell 88X3310方案多速率兼容框圖

? 網(wǎng)線接口支持 10GBase-T 10G速率，通過Cat 6A網(wǎng)線傳輸距離達(dá)30m

? 網(wǎng)線接口支持 5GBase-T 速率，通過Cat 5E網(wǎng)線傳輸距離達(dá)70m

? 網(wǎng)線接口支持 2.5GBase-T 速率，通過Cat 5E網(wǎng)線傳輸距離達(dá)100m

? 網(wǎng)線接口支持 10/100/1000Base-T速率，通過Cat 5E網(wǎng)線傳輸距離達(dá)100m

3. 流控

88X3310方案的萬兆電口工作在10G速率時，芯片兩側(cè)（主機(jī)側(cè)和網(wǎng)線側(cè)）速率都是10G，不存在速率轉(zhuǎn)換和流控問題。

當(dāng)網(wǎng)線側(cè)自適應(yīng)成10G以下速率時，由于主機(jī)側(cè)仍工作在10G速率，此時，芯片兩側(cè)的速率不一致，因此，芯片內(nèi)部需要進(jìn)行速率轉(zhuǎn)換。下面以2.5G速率為例介紹芯片是如何進(jìn)行流控的。

圖2 88X3310方案流控框圖

如上圖所示，在接收方向，88X3310接收到對端發(fā)送來的數(shù)據(jù)速率為2.5G，88X3310發(fā)送給主機(jī)MAC的速率為10G，接收速率遠(yuǎn)低于發(fā)送速率，因此，不存在幀溢出的情況，不需要進(jìn)行流控。

在發(fā)送方向，主機(jī)MAC發(fā)送給88X3310的速率為10G，88X3310發(fā)送給對端的速率為2.5G，這個過程中，如果不進(jìn)行流控，就會有幀溢出。此時，88X3310會啟用內(nèi)部的一個16KB 的FIFO緩存器。由于接收的速率遠(yuǎn)高于發(fā)射速率，F(xiàn)IFO緩存器很快就會填滿溢出，為了不讓這種情況發(fā)生，主機(jī)MAC需要在發(fā)送的數(shù)據(jù)幀中間插入一定數(shù)量的空白幀，88X3310收到空白幀后會丟棄掉，有用的幀放入緩存，當(dāng)插入的空白幀數(shù)量剛好合適時，就可以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)捻樌M(jìn)行。空白幀的數(shù)量與網(wǎng)線側(cè)速率以及幀長度有關(guān)，具體需要參考88X3310的數(shù)據(jù)手冊。

實際應(yīng)用中，會遇到主機(jī)MAC沒有按照88X3310數(shù)據(jù)手冊中的要求插入合適數(shù)量的空白幀，此時就會出現(xiàn)緩存溢出的情況，導(dǎo)致傳輸效率變低，表現(xiàn)形式就是網(wǎng)線側(cè)雖然Link到2.5G速率，但實測帶寬低于2.5G。

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