请教关于千兆以太网（Gigbit Ethernet）的问题!

chunbai

由于本人未做过以太网（Ethernet）方面的项目，因此对于下列千兆以太网的问题，请给为DX不吝赐教：
1. 关于千兆以太网的传输速度：
   根据千兆以太网的MAC帧：1000 Base-X 最小帧大小为416字节；1000 Base-T 最小帧大小为520字节；与10/100 Mbps 以太网中的基本 IEEE 802.3 MAC 数据格式相比较，最大数据量均为1500byte。
   那么为什么千兆以太网能够做到如此的传输速度？难道只是由于光纤与双绞线的带宽差别造成的吗？
   （类比于USB1.1与USB2.0：其速度提升的重要之处在于将USB1.1的帧频由1ms，提升至了125us，当然其不同传输模式的数据包及每帧内最多同类型数据包个数也发生了变化。
   类比与1394a与1394b：速度提升的重要之处在于虽然帧频仍为125us，当然传输机理（仲裁、物理层）均发生了变化，同时使得其不同传输模式的数据包及每帧内最多同类型数据包个数也发生了变化。而且传输介质也不同。）
2. 关于千兆以太网(10/100 Mbps 以太网)的传输方式：
   标准中提到的是可以全双工和半双工方式传输，且半双工时以CSMA/CD完成仲裁及传输。
请问CSMA/CD大致原理是什么？串行通讯的同步采样率是多少？
3. 目前有无千兆以太网的芯片？

shark21

因为千兆用的是GMII(8位，时钟125MHZ，所以8*125＝1000),而100兆是MII接口(25MHZ*4位＝100M，理想双工的话，流量达到最大200M)，MII接口里面有许多比如col冲突检测、crs载波监听等信号以实现CSMA/CD，CSMA/CD就是看看网络是否忙着，忙的话就等，不忙自己就占用。intel，bcm都有不少mac＋phy的giga片子。

chunbai

非常非常感谢你的回复！
GMII标准定义了千兆以太网接口，用以连接PHY(physical Device)和MAC。但是如何实现“8位，时钟125MHZ，所以8*125＝1000”？是对数据进行了8位拼接后，以125MHz同步采样还是以125*8对每一位进行同步采样呢？
以太网传输的桢频最高可以到多少？
另外，在以太网传输中，是否没有类似于USB或1394中的Asychronous/Isochronous传输？对于一段时间内固定数据流量的传输，用USB或1394中的Isochronous传输是比较合适的，但是利用千兆以太网如何实现？

shark21

GMII接口由24个I/O管脚组成，其中16个管脚用作数据传输，包括两个运行频率为125 MHz的8位并行总线用于发送和接收操作，余下的GMII I/O管脚包括几个控制I/O和数据时钟。而从媒体有关接口来看，4对双绞线，对于每一对线，实现双向工作（与100base－t不一样），采用一种PAM（脉冲幅度调制）方案，即PAM-5，其特点是具有一个每符号2比特的5×5星座和125MHz符号率。将四线上的五电平编码组合在一起，就允许1000BaseT每个信号脉冲发送1字节（125MHZ*8）！！！每对双绞线的传送速率为250Mbps，不就是250mbps*4。
所以我想不应该说桢频这个概念，你自己再看看吧。
采用独立的发送和接收线对，全双工能力，所以其实CSMA/CD就没用了。无意义
  我不熟悉USB协议，以太网当然没什么异步的，你要实现，当然要高于mac层去解决。需要一个最小系统（mcu。。。。等等）

liuiang

顶一下。

chunbai

多谢！抱歉回的晚些。
我查阅了一些资料，感觉对于10Mb/s和100Mb/s以太网传输设计问题不大。例如使用Ax88796快速以太网芯片，并结合DSP（如TI C6000）或其它32位等嵌入式处理器等。
但实际上我对于其数据传输模式并不清楚，也许对于网络协议不懂，还请原谅！
我只能通过USB2.0或1394总线来阐述我的疑问：对于某些场合，尤其是对于一定时间内固定数据量的传输，常常采用的是Isochronous transfer(有些翻译为等时，有些翻译为同步传输)。例如对于这两种接口的digital cemral，等间隔、一定曝光时间后，会有分辨率有关的图像数据进行传输。对于这两种总线，都是在125us时间间隔内进行传输。每个125us都传输，就称之为Isochronous，否则为Asychronous传输。
如果对于快速以太网100Mbps，我认为不如USB2.0-480Mbpb或则1394b-800Mbps)(虽然该技术并未完全成熟)。当然对于其Iso传输，带宽缩小为USB2.0-320Mbps与1349b-480Mbps。
但是对于Gigbit以太网，同样数据传输情况下是否更有优势呢？它可以保证在同等间隔时间内可靠传输吗？目前应用开发的Gigbit以太网是否很成熟？
以上这些问题还麻烦你指教！：）

shark21

我想千兆很成熟，对于你的传输要求没问题，然后mac和你的mcu之间的传输如何接入，有的mac直接去mac/switch，有的用pci连接(pci32bit，33MHZ时候速度为132MBYTE/S)。具体的你自己看看，好多协议芯片都是自己解决的。你可以先选择某个giga的芯片，看一些application，和production brief了解。我也不是弄的很通的

chunbai

多谢！
对于以太网与自身系统的接口应该没有问题，如你所说应该有几种选择。
但是我想先清楚千兆以太网在上述情况下应用的优缺点，其中最关心的就是数据传输的模式、延迟等等。多谢你的回复，我再查看些资料！有机会继续向你请教！
：）

infortrans

太高深了，不了解啊。

maozm

我也想问一下GMII接口中的数据8位宽度，用的8B/10B编码是怎么实现的？是一个时钟周期发送一个字节还是什么方式发送数据的？