基于AQR113C方案的万兆电口SFP模块兼容多速率介绍

       本文介绍一下基于Marvell AQR113C方案的万兆电口SFP模块主机接口和网线接口的速率兼容情况。

1. 主机接口

       AQR113C方案的万兆电口SFP模块主机接口被设定为10G XFI模式，且主机接口的速率无法自适应其他速率，因此，该方案的万兆电口只能用在事先已经设置为10G速率的交换机端口上，否则无法正常工作。

2. 网线接口

        AQR113C方案的万兆电口SFP模块网线侧（RJ45接口处）跟另一端模块互联时，可以兼容10/100/1000M/2.5G/5G/10G共6种速率，该处速率会依据另一端端口速率进行自动调整匹配。当另一端端口速率为固定10G时，该处自适应为10G，当另一端端口速率为固定1G时，该处自适应为1G，其他速率类似。当另外一端端口为多速率自适应时，则自适应成两端能达成的最高速率。因此，该模块可以灵活的运用在多种以太网环境。

图1 Marvell AQR113C方案多速率兼容框图

       ▪ 网线接口支持 10GBase-T 10G速率，通过Cat 6A网线传输距离达30m

       ▪ 网线接口支持 5GBase-T 5G速率，通过Cat 5E网线传输距离达70m

       ▪ 网线接口支持 2.5GBase-T 2.5G速率，通过Cat 5E网线传输距离达100m

       ▪ 网线接口支持 10/100/1000Base-T速率，通过Cat 5E网线传输距离达100m

3. 流控

       AQR113C内部具有MACSec功能，MACSec主要功能是进行网络安全控制，同时具备流控制功能，如下图2所示，芯片两侧（主机侧和网线侧）都有一个64KB的缓存器，可以用来进行完整性检查（ICVs），也会根据缓存填充深度发送暂停帧。

       模块工作在10G速率时，芯片两侧（主机侧和网线侧）速率都是10G，不存在速率转换，带宽可以保持在10G。

       当网线侧自适应成10G以下速率时，由于主机侧仍工作在10G速率，此时，芯片两侧的速率不一致，因此，芯片内部需要进行速率转换。下面以2.5G速率为例介绍芯片是如何进行流控的。

图2 AQR113C方案流控框图

       在接收方向，AQR113C接收到对端发送来的数据速率为2.5G，AQR113C发送给主机MAC的速率为10G，接收速率远低于发送速率，因此，不存在帧溢出的情况。

       在发送方向，主机MAC发送给AQR113C的速率为10G，AQR113C发送给对端的速率为2.5G，所以64KB的缓存器很快就会填满，而在填满之前，PHY SYSMAC会向主机MAC发送一个暂停帧，告诉主机MAC暂停向AQR113C发送数据，等到缓存器快清空时，SYSMAC再请求主机MAC继续发送数据。这样就不会导致帧溢出，确保数据传输正常进行，保证带宽稳定在2.5G。

       关于SYSMAC告知主机MAC暂停和重启数据发送的时机，是可以根据缓存器数据填充上下限来设定的，具体操作请参考AQR113C的数据手册。

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