میڈیا سے آزاد انٹرفیسز: پورٹ کی برقی سمت

سوئچ ASIC یا NIC کنٹرولر کے اندر موجود Ethernet MAC اور میڈیم — تانبے کا جوڑا، فائبر، بیک پلین — کے درمیان ایک معیاری برقی انٹرفیس ہوتا ہے۔ IEEE اس خاندان کو میڈیا سے آزاد انٹرفیسز (MII) کہتا ہے: MAC کو اس سے فرق نہیں پڑتا کہ دوسری طرف تانبے کا PHY، SFP کیج یا 400G ماڈیول ہے، بشرطیکہ وہ متفقہ انٹرفیس بولے۔ Ethernet کی ہر نسل نے ایک شامل کیا: 10/100 کے لیے MII اور RMII، گیگابٹ کے لیے GMII/RGMII/SGMII، 10G کے لیے XGMII/XAUI/XFI/SFI، اور اس کے بعد ہر چیز کے لیے AUI خاندان (CAUI-4، 400GAUI-8، 800GAUI-8)۔ یہ حصہ انہیں ٹرانسیور کے نقطۂ نظر سے بیان کرتا ہے — کیج تک کیا پہنچتا ہے، تانبے کے SFP کو کیا نقل کرنا ہوتا ہے، اور “غلط موڈ” والا پورٹ بالکل درست ماڈیول کو کیوں قبول نہیں کرتا۔

تانبے کے PHY پورٹ، پلگ ایبل آپٹیکل ماڈیول اور تانبے کے SFP کے لیے پرتوں کی ترتیب MAC → xMII → PCS → PMA/AUI → PMD

تقسیم کیوں موجود ہے

پرت	کہاں ہوتی ہے	اگلی پرت کا انٹرفیس
MAC (فریمنگ، ایڈریس)	سوئچ ASIC، NIC کنٹرولر، SoC	مصالحتی ذیلی پرت → xMII
PCS (کوڈنگ: 8b/10b، 64b/66b، FEC)	پلگ ایبلز کے لیے ASIC/کنٹرولر؛ تانبے کے لیے PHY چپ	PMA
PMA / SerDes	ASIC SerDes یا PHY	ماڈیول یا میڈیم تک AUI لینیں
PMD (لیزر، تانبے کا ڈرائیور)	ٹرانسیور ماڈیول یا PHY چپ	فائبر / کیبل

پلگ ایبل آپٹکس میں PCS اور SerDes ہوسٹ میں رہتے ہیں؛ ماڈیول سیریل لینیں (SFI، CAUI-4، 400GAUI-8) وصول کرتا ہے اور انہیں روشنی میں تبدیل کرتا ہے۔ تانبے کے لیے، ایک PHY چپ PCS+PMA+PMD کرتی ہے اور MAC سے متوازی (RGMII) یا سیریل (SGMII) انٹرفیس پر بات کرتی ہے۔ تانبے کا SFP اس PHY کو ماڈیول کے اندر رکھتا ہے، اس لیے کیج میں اس تک SGMII یا 1000BASE-X ہونا ضروری ہے (SGMII اور سیریل گیگابٹ)۔

درجات

انٹرفیس	شرح	شکل	سگنلز	رینج	متعین کرنے والا	عام جگہ
MII	10/100	4 بٹ متوازی @ 2.5/25 MHz	16–18	cm	IEEE 802.3 Cl. 22	پرانا MAC ↔ PHY
RMII	10/100	2 بٹ @ 50 MHz	7–9	cm	RMII Consortium	ضم شدہ SoC ↔ PHY
SMII / SS-SMII	10/100	1 بٹ @ 125 MHz	2–3 فی پورٹ	cm	Cisco	متعدد پورٹ والے PHYs
GMII	1G (+10/100)	8 بٹ @ 125 MHz	24+	cm	Cl. 35	MAC ↔ PHY، آج زیادہ تر آن چپ
RGMII	1G (+10/100)	4 بٹ DDR @ 125 MHz	12	≤ 10–15 cm	HP/Marvell RGMII v1.3/2.0	چھوٹے سوئچز/راؤٹرز میں SoC ↔ تانبے کا PHY
TBI / RTBI	1G	10 بٹ @ 125 MHz	20+	cm	Cl. 36	MAC ↔ بیرونی SerDes (پرانا)
1000BASE-X (SerDes)	1G	1 لین 1.25 GBd، 8b/10b	2 تفاضلی جوڑے	50 cm+	Cl. 36/37	1G پر SFP کیج کیا لے جاتی ہے
SGMII	10/100/1000	1 لین 1.25 GBd، 8b/10b	2 جوڑے (+ کلاکس)	50 cm+	Cisco SGMII v1.8	MAC ↔ تانبے کا PHY؛ MAC ↔ تانبے کا SFP
2500BASE-X	2.5G	1.25 × SGMII/1000BASE-X شرح: 3.125 GBd	2 جوڑے	50 cm	رائج	2.5G SFP، PON اسٹکس
QSGMII	4 × 1G	1 لین 5 GBd	2 جوڑے	50 cm	Cisco	ASIC ↔ چار پورٹس والا تانبے کا PHY
USXGMII	10M–10G	1 لین 10.3125 GBd، 64b/66b	2 جوڑے	30 cm	Cisco/Marvell	ASIC ↔ mGig PHY؛ 10GBASE-T SFP+
XGMII	10G	32 بٹ DDR @ 156.25 MHz	74	< 7 cm	Cl. 46	آن چپ
XAUI	10G	4 × 3.125 GBd، 8b/10b	8 جوڑے	50 cm	Cl. 47	XENPAK/X2 ماڈیولز، پرانے PHYs
XFI / SFI	10G	1 × 10.3125 GBd، 64b/66b	2 جوڑے	20–30 cm	XFP MSA / SFF-8431	XFP / SFP+ کیج
10GBASE-KR	10G	1 × 10.3125 GBd	2 جوڑے	1 m بیک پلین	Cl. 72	بیک پلینز، 10GBASE-T PHYs
25GAUI	25G	1 × 25.78 GBd NRZ	2 جوڑے	C2M	Annex 109A/B	SFP28 کیج
XLAUI / CAUI-10	40G / 100G	4 / 10 × 10.3125 GBd	8 / 20 جوڑے	C2C/C2M	Annex 83A/B	QSFP+ / CFP، CXP
CAUI-4	100G	4 × 25.78 GBd NRZ	8 جوڑے	C2M	Annex 83D/E	QSFP28 کیج
50GAUI-2 / -1	50G	2 × 26.5625 NRZ / 1 × 26.5625 GBd PAM4	4 / 2 جوڑے	C2M	Annex 135B–E	SFP56
100GAUI-4 / -2 / -1	100G	4 × NRZ / 2 × 53 GBd PAM4 / 1 × 106 GBd PAM4	—	C2M	Annex 135D–G، 120G	QSFP28 (PAM4 اقسام)، QSFP112
200GAUI-8 / -4 / -2	200G	8 × 26.5 PAM4 / 4 × 53 / 2 × 106	—	C2M	Annex 120C–G	QSFP56، QSFP112
400GAUI-16 / -8 / -4	400G	16 × 25 NRZ / 8 × 53 PAM4 / 4 × 106 PAM4	—	C2M	Annex 120B–G	CFP8 / QSFP-DD، OSFP / QSFP112، OSFP
800GAUI-8 / -4	800G	8 × 106 PAM4 / 4 × 212 PAM4	—	C2M	802.3df / dj	OSFP، QSFP-DD800 / OSFP224، OSFP-XD

تفصیل: MII، RMII، GMII، RGMII، SGMII، 1000BASE-X، QSGMII، USXGMII، XGMII، XAUI، SFI اور AUI خاندان۔

ہر ایک کہاں ہوتا ہے

آلہ	MAC → …	… → میڈیم
48 پورٹ 1G تانبے کا سوئچ	ASIC → QSGMII → چار پورٹس والے PHYs	PHYs → RJ45
چھوٹا راؤٹر / SoC بورڈ	SoC → RGMII یا SGMII → PHY	PHY → RJ45؛ یا SoC → 1000BASE-X/SGMII → SFP کیج
10G/25G سوئچ یا NIC SFP+/SFP28 پورٹ	ASIC SerDes → SFI / 25GAUI → کیج	ماڈیول → فائبر یا DAC
100G QSFP28 پورٹ	ASIC → CAUI-4 (4 × 25G) → کیج	ماڈیول → 4 λ یا 4 فائبرز
400G QSFP-DD / OSFP پورٹ	ASIC → 400GAUI-8 (8 × 50G PAM4) → کیج	ماڈیول گیئر باکس → 4 × 100G آپٹیکل
800G OSFP پورٹ	ASIC → 800GAUI-8 (8 × 100G PAM4) → کیج	ماڈیول → 8 × 100G (DR8) یا 4 × 200G
تانبے کا 1000BASE-T SFP	ہوسٹ 1000BASE-X یا SGMII → ماڈیول کا PHY	PHY → RJ45
10GBASE-T SFP+	ہوسٹ SFI (10GBASE-R) → ماڈیول کا PHY (USXGMII قسم)	PHY → RJ45
ملٹی گیگ RJ45 سوئچ پورٹ	ASIC → USXGMII → mGig PHY	2.5/5/10GBASE-T

PHYs اور ماڈیولز کا انتظام

	تانبے کی PHY چپ	پلگ ایبل ماڈیول
بس	MDIO/MDC (Clause 22: 5 بٹ ایڈریس، 32 × 16 بٹ رجسٹرز؛ Clause 45: 10G+ کے لیے ڈیوائس/رجسٹر جوڑے)	I²C دو تار (A0h/A2h، CMIS صفحات) (دو تار والا انٹرفیس)
لنک کی حالت	PHY حالت رجسٹر (رجسٹر 1)، RGMII/SGMII میں اِن بینڈ	LOS/LOL پنز اور فلیگز، DDM
Linux ٹولز	`mii-tool`، `phytool`، `ethtool` (PHY ڈرائیور)	`ethtool -m`، i2c-dev (NIC ٹولز)
تانبے کے SFP کی خاص بات	ماڈیول کے اندر موجود PHY تک دوسرے ایڈریس پر I²C کے ذریعے (مثلاً Marvell 88E1111 پر مبنی ماڈیولز میں 0xAC) یا وینڈر صفحات سے رسائی ہوتی ہے — MDIO سرنگ کے ذریعے	—

ٹرانسیور کے کام میں اس کی اہمیت

کیج کا موڈ۔ 1G SFP پورٹ 1000BASE-X یا SGMII موڈ میں ہو سکتا ہے؛ تانبے کا SFP ہر ایک میں مختلف طور پر کام کرتا ہے، اور 10/100 کلائنٹس صرف SGMII میں (یا ایسے ماڈیول کے ساتھ جو فرق چھپا دے) کام کرتے ہیں (SGMII اور سیریل گیگابٹ)۔
شرح اور کوڈنگ۔ ماڈیول کو ہوسٹ کی لین شرح اور کوڈنگ قبول کرنا لازم ہے: 10.3125 GBd پر SFI، 25.78 پر CAUI-4، 400GAUI-8 PAM4 — مطابقت کے کوڈز اور CMIS ایپلی کیشنز یہی اعلان کرتی ہیں (مطابقت کے کوڈز)۔
دوبارہ ٹائمنگ کون کرتا ہے۔ SFP+ ماڈیول اکثر ہوسٹ ایکولائزیشن کے ساتھ لکیری/سگنل لمٹنگ والے ہوتے ہیں؛ 25G+ ماڈیول CDRs رکھتے ہیں؛ PAM4 ماڈیول DSPs رکھتے ہیں؛ LPO ماڈیول پھر لکیری ہوتے ہیں اور ہوسٹ SerDes پر انحصار کرتے ہیں (CDR، DSP اور LPO)۔
برقی ≠ آپٹیکل لینیں۔ 400G-FR4، 8 برقی لینیں لیتا ہے اور 4 طول موج خارج کرتا ہے؛ گیئر باکس ماڈیول میں ہوتا ہے (XGMII، XAUI اور AUI خاندان)۔
Linux EEPROM سے انٹرفیس منتخب کرتا ہے۔ کرنل کی SFP پرت بائٹس 3–10، 12 اور 36 پڑھتی ہے تاکہ 1000BASE-X، SGMII، 2500BASE-X، 10GBASE-R میں انتخاب کرے — غلط مطابقت بائٹ درست ماڈیول کو غلط موڈ میں لنک بنوانے پر مجبور کرتا ہے (میموری نقشہ)۔

مزید مطالعہ

MII، RMII، GMII، RGMII — متوازی انٹرفیس: پنز، کلاکس، RGMII تاخیر کے موڈز، اِن بینڈ حالت، MDIO پر PHY انتظام، عام خرابیاں۔
SGMII، 1000BASE-X، QSGMII، USXGMII — PHYs اور SFP کیجز تک سیریل انٹرفیس: آٹو نیگوشی ایشن کے فرق، تانبے کے SFPs، 100BASE-FX، 2.5G، ملٹی گیگ، Linux موڈ کیسے منتخب کرتا ہے۔
XGMII، XAUI، XFI/SFI اور AUI خاندان — 10G سے 800G تک: لین کی گنتی، C2C بمقابلہ C2M، مطابقت کے نقاط، OIF CEI نقشہ بندی، برقی سے آپٹیکل لین نقشہ بندی، دوبارہ ٹائم کیے گئے بمقابلہ لکیری ماڈیولز۔

CodingBox میں

CodingBox جو بائٹس دکھاتا ہے وہ ماڈیول کا یہ بیان ہوتے ہیں کہ وہ ہوسٹ کے کن انٹرفیسز کو سپورٹ کرتا ہے: مطابقت کے کوڈز (1000BASE-T → SGMII/1000BASE-X کے قابل تانبے کے ماڈیول)، برائے نام بٹ شرح، انکوڈنگ بائٹ (8b/10b بمقابلہ 64b/66b بمقابلہ PAM4)، CDR بٹس اور CMIS ہوسٹ-انٹرفیس IDs۔ ان میں ترمیم کرنے سے وہ انٹرفیس بدل جاتا ہے جسے ہوسٹ آزمائے گا (Check transceiver، مطابقت کے کوڈز)۔

اگر آپ کو اس مضمون میں کوئی غلطی یا عدم درستی ملے تو متعلقہ حصہ منتخب کریں اور Ctrl+Enter دبا کر ۔