Networking 关于以太网、MII、SGMII、RGMII和PHY的澄清

我主要来自嵌入式软件背景，因此我对硬件的总体知识非常有限。我一直认为以太网是计算机上连接以太网电缆的小物理连接器。从软件的角度来看，您所需要做的就是安装驱动程序（在Windows中）或配置Linux内核以包含以太网的驱动程序

问题:

但是，当我开始向下一个层次（向硬件）并查看各种数据表和示意图时，我开始遇到诸如PHY、MII、SGMII、RGMII等术语，现在我对什么构成以太网有点困惑？例如，当我说“英特尔82574L 1.0 Gbps以太网端口”时，这些术语在哪里合适？

让我试着解释一下：

MII、SGMII、RGMII是MAC芯片和PHY芯片之间的三种接口。英特尔82574L是一款MAC芯片。如下图所示：

_______         __________                  ___________
 CPU  | PCI-E   |        |  MII/SGMII/RGMII |         |
 or   |<=======>| MAC    |<================>| PHY     |<====>physical interface 
 board| or else |        |                  |         |
_______         __________                  ___________

\uuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuu___________
CPU | PCI-E | MII/SGMII/RGMII ||
或| | MAC | | PHY |物理接口
董事会|或其他| | | ||
_______         __________                  ___________

有关MII（100Mbps）、SGMII（1Gbps，串行）、RGMII（1Gbps，精简）定义的详细信息，您可以在谷歌上搜索它们

NIC（网络接口卡）基本上由一个MAC芯片和相关的PHY芯片以及其他外围模块组成。一个以太网设备驱动程序也应该与NIC硬件配合使用。MAC芯片有一个与控制CPU或PC主板的接口，如PCI-E总线或其他

一些定义：

• 媒体访问控制器。这是系统的一部分，它将来自操作系统的数据包转换为字节流，然后放到线路（或光纤）上。通常通过诸如PCI Express之类的东西与主机处理器接口（例如）
• 物理层-物理层-将MAC中的字节流转换为一条或多条导线或光纤上的信号
• MII-媒体独立接口。MAC和PHY之间只有一组标准管脚，这样MAC就不必知道或关心物理介质是什么，PHY也不必知道或关心主机处理器接口的外观

信息产业部很久以前就进行了标准化，支持100Mbit/sec的速度。使用较少引脚的版本也可用，RMII（'R'表示减少）

对于千兆速度，使用GMII（“G”表示千兆）接口，并使用称为RGMII的缩减pincount版本。还提供了一种称为SGMII的非常精简的pincount版本（“S”用于串行），它要求MAC的IO引脚具有特殊功能，而其他XMII则是相对传统的逻辑信号

在其他情况下也会使用更多种类的界面，其中可能会链接到Wikipedia MII页面：

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关于您具体的英特尔芯片问题-据我所知（数据表链接似乎已失效），该芯片是一款带有PCIe的MAC。因此，它将位于主机上的PCIe总线和某种千兆物理层（PHY）之间。

您可能需要查找术语“OSI的7层”，其中有一些常见术语

• 以太网PHY对应于物理层，它由通信的物理组件组成

• 以太网MAC（不是MAC地址，而是媒体访问控制器）对应于数据链路层，它负责在将帧发送到物理层之前安排帧
  MII、RMII、Auto Negotion等配置都是从这两个配置中配置的，并且有一些库可以让您的生活更轻松

• 网络层负责数据包的路由。IP和DHCP等协议被认为是在这一层。此外，该层是第一个完全基于软件的最低层。例如，如果您使用的是轻量级IP，那么IP和netif库就是其他一切构建的基础

• 传输层是可以找到TCP和UDP等传输协议的地方

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希望能有所帮助，遗憾的是，我对上层知之甚少。

英特尔82574L芯片包含MAC和物理层

参考数据表第15页的架构框图，可从以下位置获得：

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MAC和PHY都在那里，但从我的非工程师角度来看，我对MII连接感到困惑，因为我期待两个独立的芯片。

什么是PHY芯片？它与MAC芯片有何不同？此外，根据您的解释，似乎MII、SGMII和RGMII只是互连PHY和MAC芯片的规范？是吗？是的，关于MII/SGMII/RGMII你是对的。PHY和MAC之间的区别很容易在谷歌上找到。简单地说，PHY芯片处理物理信号，如工作模式、双工和协商。当MAC芯片处理数据链路层时，以太网帧创建。嗨@tian_yufeng，请您解释一下RGMII和SGMII自动协商的区别是什么？当我尝试谷歌时，对于RGMII自动协商，我们只需要从PHY芯片读取状态。但是对于SGMII，除了在线协商之外，MAC和PHY之间还有另一个协商。这让我困惑英特尔82574L不仅是一个MAC芯片，它还包含一个物理层。那么到底是什么NIC“驱动程序”驱动MAC芯片呢？我想那些收发环缓冲器都在“MAC”芯片上。对吗？至于PHY“芯片”，我们能说它所做的只是将MAC芯片与实际的RJ-45连接器连接起来吗？当你达到10Gbps的网络时，你还会遇到XGMII（“X”ten“G”gig“MII”）和一大堆其他有趣的首字母缩略词（XAUI、XFI、SFI、SFP等等），同样适用于40/100G:）Hi Martin T。-谢谢你的帮助