Различные варианты SFP модулей, Или какой же там всё-таки интерфейс? Опции

[Stebanoid]

Здравствуйте.
Передо мной стоит задача сделать универсальное Ethernet устройство, могущее принимать и 10/100/1000 медь и 1000 оптику (а желательно ещё и 100 оптику). Решено использовать SFP модули, благо нашёл их для всевозможных вариантов интерфейсов. Только вот я с ними не разберусь что-то.
С одной стороны из стандарта 802.3 ясно, что для 1000BASE-X в SFP не входит PHY, он стоит на плате, а на SFP модуль идёт какой-то последовательный дифференциальный интерфейс.
С другой стороны на 10/100/1000 медных SFP модулях, согласно даташитам, уже стоит PHY микросхема, а общение с модулем идет непосредственно с MAC посредством SGMII. При этом производители кричат о совместимости со стандартом SFP, хотя SGMII помимо последовательных дифференциальных линий с данными имеет такие линии и с тактами, а в SFP под них контактов не предусмотрено.
И ещё есть какой-то тип модулей на 1000 медь, которые вообще не понятно по какому интерфейсу работают и что внутри содержат.

У меня из-за этого в голове какая-то каша. Если поможете всё расставить по местам - буду очень признателен.

[Krys]

Всё немножко не так (или совсем не так), по крайней мере касаемо модулей SFP, я с ними плотненько работал. С остальными не знаю точно.
Начнём с начала. У модуля есть грубо говоря 2 стороны: сторона для подключения к локальному устройству и сторона для подключения к линии связи. Сторона для подключения к локальному устройству имеет единый (для всех SFP) интерфейс - это PECL (нечто похожее на LVDS, но где-то в 2 раза больше по размаху). Сигналы передаются последовательно. Есть по одной дифференциальной линии на приём и на передачу. И всё. Остальные выводы модуля - это питание и управление режимами, к самой передаче данных отношения не имеют. Отдельная линия синхронизации отсутствует. Поэтому предполагается самосинхронизирующийся код, для которого гарантируются частые изменения сигнала, без него никак. В данном случае это код 8B/10B.
Автору и вопрошающим хочется иметь MII (и его модификации), по которому данные должны поступать в его процессор. Это параллельный интерфейс. А на стороне подключения модуля SFP к устройству имеются последовательные сигналы PECL - это высокая частота. Для гигабитного изентета частоты гигагерцы соответственно. Поэтому, чтобы сигнал можно было обрабатывать, его преобразуют в параллельную форму и обратно. Для этого ставят SerDes. Но это ещё не MII. Потому что сигнал закодирован, его нужно как минимум избавить от кода 8B/10B. Я эту задачу решал в ПЛИС. Возможно, существуют SerDes сразу с кодером-декодером 8B/10B, не знаю.
... Теперь о стороне модуля SFP, куда подключается линия связи. Тут жёстких ограничений нет, что это будет за среда. Изначально видимо SFP придумывали для оптики. Но потом появились умельцы (в первую очередь наверное из Марвела), которые внутри SFP-модуля ставят микросхему, перекодирующую сигналы PECL, включая код 8B/10B в сигналы "медного" изернета. Среди производителей таких штучек есть и другие, например, Vitesse.
Надеюсь, немного прояснил ситуацию. Если что - спрашивайте.

[Панасенко Вадим]

Всё немножко не так (или совсем не так), по крайней мере касаемо модулей SFP, я с ними плотненько работал. С остальными не знаю точно.
Начнём с начала. У модуля есть грубо говоря 2 стороны: сторона для подключения к локальному устройству и сторона для подключения к линии связи. Сторона для подключения к локальному устройству имеет единый (для всех SFP) интерфейс - это PECL (нечто похожее на LVDS, но где-то в 2 раза больше по размаху). Сигналы передаются последовательно. Есть по одной дифференциальной линии на приём и на передачу. И всё. Остальные выводы модуля - это питание и управление режимами, к самой передаче данных отношения не имеют. Отдельная линия синхронизации отсутствует. Поэтому предполагается самосинхронизирующийся код, для которого гарантируются частые изменения сигнала, без него никак. В данном случае это код 8B/10B.
Автору и вопрошающим хочется иметь MII (и его модификации), по которому данные должны поступать в его процессор. Это параллельный интерфейс. А на стороне подключения модуля SFP к устройству имеются последовательные сигналы PECL - это высокая частота. Для гигабитного изентета частоты гигагерцы соответственно. Поэтому, чтобы сигнал можно было обрабатывать, его преобразуют в параллельную форму и обратно. Для этого ставят SerDes. Но это ещё не MII. Потому что сигнал закодирован, его нужно как минимум избавить от кода 8B/10B. Я эту задачу решал в ПЛИС. Возможно, существуют SerDes сразу с кодером-декодером 8B/10B, не знаю.
... Теперь о стороне модуля SFP, куда подключается линия связи. Тут жёстких ограничений нет, что это будет за среда. Изначально видимо SFP придумывали для оптики. Но потом появились умельцы (в первую очередь наверное из Марвела), которые внутри SFP-модуля ставят микросхему, перекодирующую сигналы PECL, включая код 8B/10B в сигналы "медного" изернета. Среди производителей таких штучек есть и другие, например, Vitesse.
Надеюсь, немного прояснил ситуацию. Если что - спрашивайте.

У Марвела интерфейс который подключается напрямую к гигабитному SFP модулю называется 1000BASE-X?

[vitan]

У Марвела интерфейс который подключается напрямую к гигабитному SFP модулю называется 1000BASE-X?

С какой стороны?

[Панасенко Вадим]

С какой стороны?

У 88Е6131 есть четыре порта которые они называют "Независимые трехскоростные SERDES трансиверы с поддержкой 1000BASE-X,100BASE-FX и SGMII", так вот чтобы к ним подключить SFP модуль эти порты надо настроить через регистры чипа. На что настраивать?
А сторона одна - SFP модуль

[prig]

У 88Е6131 есть четыре порта которые они называют "Независимые трехскоростные SERDES трансиверы с поддержкой 1000BASE-X,100BASE-FX и SGMII", так вот чтобы к ним подключить SFP модуль эти порты надо настроить через регистры чипа. На что настраивать?
А сторона одна - SFP модуль

Внесу некоторые пояснения, ч.б. не было путаницы.

1. Есть MII и иже их. Предназначены для подключения PHY. Последовательный вариант - SGMII. Режимы PHY и MAC функционально отличаются и всегда присутствуют в паре. У Марвела существует усечённый по протоколу вариант SGMII, который в доках называется SERDES.

2. Есть электрические входы-выходы PHY, на котрых уже присутствуют кодировка и протокол соответствующие стандарту. Подключаются двумя диф. парами к трансиверу, который работает на линию. Такие PHY для оптики обычно зовут SerDes.

3. Многие свитчи, включая упоминаемый (см. пример Вадима), содержат универсальный последовательный интерфейс, который можно конфигурировать или в режиме SGMII или SerDes(PHY) соответствующего стандарта . Могут называться в доках как SERDES.

4. Спецификации (например MSA SFP, SFF-8472) регламентируют поддерживаемые стандарты трансиверов (см. табличку EEPROM). Там можно найти SONET, варианты Ethernet. 10Gigabit специфицируется в SFP+. Упоминание SGMII в MSA SFP и иже мне не встречалось. Как бы медианезависимый.

Однако, на диф. парах SFP могут быть как сигналы PHY (для гигабитных свитчей Ethernet обычно 1000BASE-X) так и SGMII, если используется универсальный порт, что обычно и делается. SGMII, по определению, подразумевает наличие PHY в самом модуле. То, что существуют модули с SGMII - медицинский факт. Приходилось иметь с ними дело. Если не ошибаюсь, на один и тот же стандарт могут встречаться модули как с простым трансивером, так и со встроенным PHY.

Сообщение отредактировал prig - Oct 8 2010, 16:27

[Панасенко Вадим]

Внесу некоторые пояснения, ч.б. не было путаницы.

1. Есть MII и иже их. Предназначены для подключения PHY. Последовательный вариант - SGMII. Режимы PHY и MAC функционально отличаются и всегда присутствуют в паре. У Марвела существует усечённый по протоколу вариант SGMII, который в доках называется SERDES.

2. Есть электрические входы-выходы PHY, на котрых уже присутствуют кодировка и протокол соответствующие стандарту. Подключаются двумя диф. парами к трансиверу, который работает на линию. Такие PHY для оптики обычно зовут SerDes.

3. Многие свитчи, включая упоминаемый (см. пример Вадима), содержат универсальный последовательный интерфейс, который можно конфигурировать или в режиме SGMII или SerDes(PHY) соответствующего стандарта . Могут называться в доках как SERDES.

Его можно конфигурить как SGMII, 1000BASE-X и 100BASE-FX

4. Спецификации (например MSA SFP, SFF-8472) регламентируют поддерживаемые стандарты трансиверов (см. табличку EEPROM). Там можно найти SONET, варианты Ethernet. 10Gigabit специфицируется в SFP+. Упоминание SGMII в MSA SFP и иже мне не встречалось. Как бы медианезависимый.

Однако, на диф. парах SFP могут быть как сигналы PHY (для гигабитных свитчей Ethernet обычно 1000BASE-X) так и SGMII, если используется универсальный порт, что обычно и делается. SGMII, по определению, подразумевает наличие PHY в самом модуле. То, что существуют модули с SGMII - медицинский факт. Приходилось иметь с ними дело. Если не ошибаюсь, на один и тот же стандарт могут встречаться модули как с простым трансивером, так и со встроенным PHY.

Вот тут можно поподробнее про стандарты в диф парах модулей SFP, что там в тех PDF-ах на SFP я ничего не видел. Если там внутри стоит микросхема PHY, то тогда должен быть SERDES, а если нет? И негде не написано!
http://www.fti-optronic.com/SFP/SFP-LC-Gig...L-1.25Gbps.html
какой у них интерфейс по диф. парам?

Офф.

Не подскажете, существуют ли в принципе SFP, у которых можно посредством интерфейса I2C включить режим петли, то есть чтобы принятый с оптики сигнал передавался обратно?

Принимать/передавать надо SDH.

У модулей не знаю, но у сериализатора EXAR 91L31, он включается на выходных драйверах PECL, то есть оптику можно завернуть внутри сериализатора.

[prig]

Вот тут можно поподробнее про стандарты в диф парах модулей SFP, что там в тех PDF-ах на SFP я ничего не видел. Если там внутри стоит микросхема PHY, то тогда должен быть SERDES, а если нет? И негде не написано!
http://www.fti-optronic.com/SFP/SFP-LC-Gig...L-1.25Gbps.html
какой у них интерфейс по диф. парам?

MSA подразумевает внешний SerDes с уровнями LVPECL.
Так, для 1000BASE-Х в IEEE Std 802.3-2008 добираемся по-цепочке до 39.3 PMD to MDI electrical specifications.
Сигналы SFP соответствуют TP1/TP4, т.е. в оптических модулях они прямо подключаются к драйверу лазера и приёмнику.
Указанный Вами модуль из этой серии.
Модули Сонет подключаются аналогично, но к входам-выходам своего PHY.

Модули со встроенным PHY подключаются к SGMII (уровни LVDS), который не привязан к конкретному BASE. Мне попадались только для "медяхи" 10/100/1000. Т.е. с конкретным BASE по-факту определяется сам модуль. Такое подключение SFP не вполне корректно, но массово используется.

[Панасенко Вадим]

MSA подразумевает внешний SerDes с уровнями LVPECL.
Так, для 1000BASE-Х в IEEE Std 802.3-2008 добираемся по-цепочке до 39.3 PMD to MDI electrical specifications.
Сигналы SFP соответствуют TP1/TP4, т.е. в оптических модулях они прямо подключаются к драйверу лазера и приёмнику.
Указанный Вами модуль из этой серии.
Модули Сонет подключаются аналогично, но к входам-выходам своего PHY.

Модули со встроенным PHY подключаются к SGMII (уровни LVDS), который не привязан к конкретному BASE. Мне попадались только для "медяхи" 10/100/1000. Т.е. с конкретным BASE по-факту определяется сам модуль. Такое подключение SFP не вполне корректно, но массово используется.

В общем SFP модуль на 1,25Г если совсем по простому это обычная лампочка и фоторезистор с компаратором у которых вход выход PECL.