SGMII و1000BASE-X وQSGMII وUSXGMII: واجهات تسلسلية إلى PHY وSFP

يحمل كل قفص SFP بسرعة 1G مسارًا تسلسليًا بمعدل 1.25 GBd، ويمكن لهذا المسار أن يتحدث بلهجتين تبدوان متطابقتين على الراسم: 1000BASE-X، وهي واجهة IEEE التي تتوقعها الوحدة الضوئية، وSGMII، وهي صيغة Cisco التي تضيف سرعة 10/100 Mb/s وتفاوضًا تلقائيًا مختلفًا. وتعيش SFP النحاسية على الحد الفاصل بينهما، ومعظم تذاكر الدعم من نوع «SFP النحاسية تعمل بسرعة 1G لكن كاميرتي بسرعة 100 Mb/s لا تعمل» سببها عدم تطابق اللهجتين. وتغطي هذه الصفحة لهجتي الجيجابت، وتفاوضهما التلقائي، و2500BASE-X، وQSGMII متعددة المنافذ، وUSXGMII لسرعات multigig وSFP+ من نوع 10GBASE-T، وكيف يختار Linux والمبدّلات الوضع.

1000BASE-X: الواجهة الأصلية لـSFP (البند Clause 36/37)

SFP الضوئية شفافة: كل ما يرمّزه المضيف يخرج ضوءًا. ولهذا لا تملك وحدة ضوئية بسرعة 1G «وضعًا» — لكن المنفذ يملكه، ويجب أن يكون 1000BASE-X (يظهر غالبًا بوضع «SerDes» أو «fiber»، أو بالأمر speed nonegotiate على Cisco حين لا يملك الطرف البعيد تفاوضًا تلقائيًا).

SGMII: الجيجابت زائد 10/100 (مواصفة Cisco SGMII، الإصدار 1.8)

SGMII واجهة MAC–PHY؛ ويحدث «التفاوض التلقائي» مرتين — البند Clause 28 على الزوج المجدول بين PHY وشريك الوصلة، ثم تُبلغ كلمة تحكم SGMII MAC بالنتيجة. وحين يتوقع المضيف البند Clause 37 ويستقبل كلمة SGMII (أو العكس)، لا يكتمل التفاوض التلقائي أبدًا للوصلة؛ وتعطيل التفاوض التلقائي على المنفذ (speed nonegotiate، أو no negotiation auto، أو autoneg off) هو الحل الشائع — عند 1G فقط.

SFP النحاسية بين اللهجتين

تنتقل وحدات SFP النحاسية المبنية على Marvell 88E1111 افتراضيًا إلى SGMII أو 1000BASE-X تبعًا لإعداد EEPROM/تهيئة يُضبط عند التصنيع؛ ويبيع الموردون صيغتي «SGMII» و«SerDes» من الوحدة نفسها، ويمكن تبديل بعضها عبر سجلات PHY التي يمكن الوصول إليها عبر I²C الخاص بالوحدة. وتنفّذ منافذ المبدّل التي تُدرَج ضمنها عبارة «SFP من نوع 1000BASE-T مدعومة» SGMII على تلك الأقفاص (النحاس وDAC في إيثرنت).

SFP من نوع 100BASE-FX

تحتاج SFP ضوئية بسرعة 100 Mb/s (100BASE-FX، بطول موجي 1310 nm، ومدى 2 km) إلى أن يشغّل المضيف المسار عند 125 MBd بترميز 4b/5b — وهو PCS مختلف تمامًا. ولا تعمل إلا المنافذ التي تدعم صراحة «SFP بسرعة 100M» (كثير من مبدّلات الحرم الجامعي على منافذ مختارة، ومعظم الموجّهات؛ وقلة من مبدّلات مراكز البيانات)؛ أما على غيرها فتُكتشف الوحدة ولا تقيم الوصلة أبدًا. وتنفّذ بعض المضيفات 100BASE-FX عبر تكرار SGMII مع PHY خارجي داخل الوحدة (SFP من نوع «100M عبر SGMII»).

2500BASE-X

مكافئات IEEE لـmultigig هي 2.5GBASE-X/5GBASE-R (802.3bz)، لكن معظم الشرائح تتحدث 2500BASE-X أو USXGMII.

QSGMII: أربعة منافذ على مسار واحد

غير ظاهرة عند القفص في التصاميم العادية؛ وتهم حين تعرض لوحة PHY رباعية منافذ SFP مركّبة يُورَّث وضعها من قناة PHY.

USXGMII: من 10 Mb/s إلى 10 Gb/s على مسار واحد بسرعة 10G

تقدّم وحدة SFP+ من نوع 10GBASE-T واجهة 10GBASE-R (SFI) لمنفذ SFP+ عادي وتقيم الوصلة عند 10G؛ وقدرتها أيضًا على خدمة عملاء 1G/2.5G/5G تتوقف على دعم المضيف تكيّف معدل USXGMII على ذلك القفص — ولا تدعمه معظم المبدّلات، فتعمل الوحدة عند 10G فقط، أو تؤدي التكيّف داخليًا وتبلغ المضيف بسرعة 10G بينما يعمل الجانب النحاسي بسرعة أبطأ (السرعة والمعدل).

كيف يختار المضيف الوضع

جدول عدم التطابق

في CodingBox

كل البايتات التي توجّه اختيار المضيف موجودة في A0h: رموز التوافق 3–10 (1000BASE-T، وSX، وLX، ورموز 10G)، ومعدل البت الاسمي 12، والترميز 11 (8b/10b مقابل 64b/66b)، والتوافق الممتد 36. وستُعامَل وحدة نحاسية مُرمَّزة كـ1000BASE-SX بصفتها ضوئية وتفقد مسار 10/100 الخاص بها؛ وستُشغَّل وحدة ضوئية ببت 1000BASE-T ضال بصفتها SGMII. ويعرض CodingBox هذه الحقول ويحرّرها (Check transceiver، رموز التوافق).