串行千兆位介质无关接口

_小女子_ 2011-10-12

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利用Altera Stratix^? V、Stratix IV、Stratix III和Arria^? II GX (快速等级) FPGA以及HardCopy^? IV和HardCopy III ASIC中的LVDS I/O，您很容易实现10/100/1000 Mb或者千兆以太网的串行千兆位介质无关接口(SGMII)。这些器件具有内置SERDES电路，支持数据速率高达1.4 Gbps的高速LVDS接口。SERDES电路针对1.25 Gbps的SGMII接口，配置为支持源同步和异步串行数据通信。这一SGMII解决方案满足了SGMII规范，对于每个器件具有不同数量千兆以太网端口的系统，降低了成本和功耗。

Stratix V、Stratix IV、Stratix II GX、Arria系列和HardCopy IV GX器件中的集成千兆位串行收发器也支持SGMII接口。

SGMII应用

一个典型的芯片至芯片SGMII应用可以针对10/100/1000-Mbps以太网或者千兆以太网链路使用12至48个全双工SGMII。对于SGMII链路应用，Stratix V、Stratix IV、Stratix III和Arria II GX FPGA (快速等级)以及HardCopy IV和HardCopy III ASIC (支持SGMII LVDS I/O的Altera器件)中的LVDS I/O提供最佳解决方案，最大的器件提供132对LVDS发射器和接收器，支持低功耗差分信号功能。

图1所示的例子中，千兆以太网线路卡设计采用了Altera^?三速以太网MegaCore^?功能，通过SGMII连接至背板或者通过PHY器件连接至10/100/1000-Mbps以太网和背板。这两个例子表明，各种Altera器件中的LVDS I/O和串行收发器都可以用于实现SGMII。

图1.Altera器件和PHY器件SGMII链接选择

Figure 1. SGMII Connectivity Choices with an Altera Device and a PHY Device

注释：

Marvell 88E1112S和88E1240以及Broadcom BCM5461S和8012S是PHY器件的例子。

支持SGMII LVDS I/O的这些Altera器件也可以使用支持LVDS I/O的SGMII，提供千兆以太网小外形封装可插拔(SFP)光模块或者铜模块端口与主机处理器以及线路卡背板驱动器之间的互联。图2中的两个例子采用了含有Altera器件的千兆以太网线路卡，通过SGMII接口分别连接至支持LVDS I/O和串行收发器的10/100/1000 Mbps或者千兆以太网SFP可插拔模块。

图2.Altera器件和SFP模块SGMII链接选择

Figure 2. SGMII Connectivity Choices with an Altera Device and an SFP Module

Altera器件的SGMII特性

带有SGMII LVDS I/O的Altera器件的LVDS I/O支持三种接收器数据通路模式：

动态相位对齐(DPA)模式
非DPA模式
软时钟数据恢复(CDR)模式

对于SGMII，在接收数据通路上使用软核CDR模式和DPA模式(源同步模式)实现数据通信。

异步系统的软核CDR模式。在这些系统中，上游发射器数据通道没有提供源同步时钟。发射器和接收器使用来自两个不同源的参考时钟。
异步系统的软核CDR模式。发射器和接收器使用来自同一个源的参考时钟。
源同步模式。在这些系统中，源同步时钟随数据通道一同发送。接收器节点使用这一源同步时钟来恢复接收到的数据。

带有SGMII LVDS I/O的Altera器件中的LVDS发射器具有可编程输出电压设置、输出共模范围设置，还可以设置预加重，灵活的驱动各种系统通道功能。在接收侧，这些器件可以工作在较宽输入电压和输入共模范围内，在各种系统通道中都能够正常工作。

三速以太网MegaCore功能

Altera的Stratix V、Stratix IV、Stratix III、Stratix II GX、Arria系列、Cyclone IV GX、HardCopy IV和HardCopy III器件，在物理介质附加子层(PMA)、物理编码子层(PCS)以及介质访问控制层(MAC)上使用三速以太网MegaCore功能，为以太网应用提供全新的逻辑解决方案。三速以太网MegaCore功能知识产权(IP)使用Stratx V、Stratix IV、Stratix III、Arria II GX、HardCopy IV以及HardCopy III器件中配置为软核CDR的LVDS硬核宏功能。请联系您的Altera销售代表，了解Altera三速以太网MegaCore功能的详细信息。