本篇文章主要是對前兩種常用的千兆網接口的介紹，以直觀的方式對比這兩種接口在引腳方面的不同，比較適合幫助初學者建立一個初步的印象，能夠快速的了解RGMII和SGMII在接線方面區別，第二部分主要介紹GE端口之SerDes和SGMII模式。

下面先簡單介紹一下RGMII這種接口：

RGMII均采用4位數據接口，工作時鐘125MHz，并且在上升沿和下降沿同時傳輸數據，因此傳輸速率可達1000Mbps。

首先，是硬件底板連接圖。先是PHY芯片的AR8031的硬件接線圖：

其次，是網口座子和PHY芯片的模式選擇引腳以及PHY地址的接線圖：

查閱AR8031的數據手冊，先看硬件定義如下：

其次是網口座子和PHY芯片的模式選擇引腳以及PHY地址的接線圖：

查閱AR8031的數據手冊，先看硬件定義如下：

可見此接口引腳數量為4個，收發各一對差分信號線。

參考時鐘RX_CLK由PHY提供，是可選的，主要用于MAC側沒有時鐘的情況，一般情況下，RX_CLK不使用，收發都可以從數據中恢復出時鐘。

其實，大多數MAC芯片的SGMII接口都可以配置成SerDes接口（在物理上完全兼容，只需配置寄存器即可），直接外接光模塊，而不需要PHY層芯片，此時時鐘速率仍舊是625MHz，不過此時跟SGMII接口不同，SGMII接口速率被提高到1.25Gbps是因為插入了控制信息，而SerDes端口速率被提高是因為進行了8B/10B變換，本來8B/10B變換是PHY芯片的工作，在SerDes接口中，因為外面不接PHY芯片，此時8B/10B變換在MAC芯片中完成了。8B/10B變換的主要作用是擾碼，讓信號中不出現過長的連“0”和連“1”情況，影響時鐘信息的提取。

GE端口之SerDes和SGMII模式

在以太網交換機中，上聯GE端口通常可以配置為SerDes模式和SGMII模式兩種。

硬件連接

SerDes模式和SGMII模式在硬件連線上是完全兼容的，都是一對接收、發送差分信號。

SGMII模式另外有接收數據參考時鐘信號，如果MAC和PHY各自擁有獨立的參考時鐘，則可以忽略。

以BCM56820芯片為例，SGMII模式下：

SerDes模式下：

實際使用過程中，通過配置MAC相關寄存器，配置GE端口模式為SerDes模式或者SGMII模式。

應用范圍

SGMII模式通常用來連接GE電模塊，支持10/100/1000BASE-T電模塊，如強制1000M電模塊或者10/100/1000M自適應電模塊。

SerDes模式通常用來接GE光模塊，支持1000BASE-X光模塊。

原理分析

SGMII模式下，GE端口速率為1.25Gbps，除去報文控制信息，實際傳輸速率為10Gbps。

SerDes模式下，GE端口速率為1.25Gbps，但是需要做8B/10B編解碼，因此實際傳輸速率也是10Gbps。

SGMII模式和SerDes模式的區別在于——SGMII模式下，MAC和電模塊之間需要接PHY芯片；同時，SGMII模式支持自協商模式。

SGMII模式的8B/10B編解碼工作通過PHY芯片完成，SerDes模式的8B/10B編解碼工作由MAC芯片完成。

在進行電路設計時，當交換的1個Port配置為SerDes模式，它能接光模塊和電模塊，但是速率是不可協商的，當接光模塊，光模塊也僅是進行光電或電光的轉換，以在光纖中傳輸，并不涉及到PCS等概念；當配置為SGMII模式，它只能接電模塊，因為電模塊內部是有PHY和變壓器的，所以此時的設計模式就是MAC+PHY+變壓器的常規模式。

審核編輯：湯梓紅