XAUI

📅 آخر تحديث: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

واجهة وحدة التوصيل بسرعة 10 جيجابت ( XAUI / ˈzaʊi / ZOW -ee ) هي معيار لتوسيع واجهة XGMII ( واجهة الوسائط المستقلة بسرعة 10 جيجابت) بين طبقتي MAC و PHY لشبكة إيثرنت بسرعة 10 جيجابت (10GbE) المحددة في البند 47 من معيار IEEE 802.3 . الاسم هو دمج للرقم الروماني X، الذي يعني عشرة، مع الأحرف الأولى من عبارة " واجهة وحدة التوصيل ".

يهدف موسع XGMII، الذي يتألف من طبقة فرعية XGXS (طبقة موسع XGMII الفرعية) في طرف MAC، وطبقة XGXS أخرى في طرف PHY، ووحدة XAUI بينهما، إلى زيادة مسافة التشغيل لـ XGMII وتقليل عدد إشارات الواجهة. تشمل تطبيقاته زيادة المسافة الفيزيائية الممكنة بين مكونات MAC وPHY في نظام إيثرنت بسرعة 10 جيجابت موزع على لوحة دوائر.

عملية

يتميز جهاز تمديد XGMII بالخصائص التالية:

  • رسم خرائط الإشارة البسيط إلى XGMII
  • مسارات بيانات مستقلة للإرسال والاستقبال
  • أربعة مسارات لنقل بيانات وتحكم XGMII 32 بت
  • الإشارة التفاضلية مع تأرجح جهد منخفض (1600 مللي فولت ذروة إلى ذروة )
  • تتيح واجهة التوقيت الذاتي التحكم في الارتعاش لنظام PCS
  • تقنية مشتركة مع  واجهات أخرى بسرعة 10 جيجابت/ثانية
  • وظائف مشتركة مع  وحدات إيثرنت أخرى بسرعة 10 جيجابت/ثانية
  • استخدام ترميز 8b/10b

فيما يلي قائمة بالمفاهيم الرئيسية لـ XGXS و XAUI:

  • يمكن إدخال موسع XGMII الاختياري بين الطبقة الفرعية للتوفيق والطبقة الفيزيائية (PHY ) لتوسيع النطاق المادي لـ XGMII بشكل شفاف وتقليل عدد دبابيس الواجهة من 72 إلى 16.
  • تُقسّم وحدة XGMII إلى أربعة مسارات، ينقل كل مسار منها بايت بيانات أو حرف تحكم على كل حافة من حواف إشارة الساعة المرتبطة به. يقوم مصدر XGXS بتحويل البايتات على مسار XGMII إلى دفق بيانات تسلسلي مُشفّر 8 بت/10 بت، مُوَقَّط ذاتيًا. يُرسَل كل مسار من مسارات XGMII الأربعة عبر أحد مسارات XAUI الأربعة.
  • يقوم جهاز XGXS المصدر بتحويل أحرف التحكم الخاملة (بين الإطارات) الخاصة بـ XGMII إلى تسلسل رموز 8 بت/10 بت. أما جهاز XGXS الوجهة فيستعيد إشارة الساعة والبيانات من كل مسار XAUI، ويعيد ضبط زاوية مسارات XAUI الأربعة إلى إشارة XGMII أحادية الساعة.
  • يقوم جهاز XGXS الوجهة بإضافة أو حذف البيانات من الإطار البيني حسب الحاجة لتعويض تباين معدل الساعة قبل تحويل تسلسل رمز الإطار البيني مرة أخرى إلى أحرف التحكم XGMII Idle.
  • يستخدم XGXS نفس الرمز وقواعد الترميز الخاصة بـ 10GBASE-X PCS و PMA المحددة في البند 48 من مواصفات IEEE 802.3.
  • يعمل كل مسار من مسارات الاستقبال والإرسال الأربعة بمعدل 3.125  جيجابت/ثانية.
  • تم دمج إمكانيات في نظام XAUI للتغلب على مشاكل انحراف الإشارات بين المسارات باستخدام نوع من التصحيح التلقائي للانحراف. يمكن إطلاق الإشارات من طرف جهاز الإرسال في خط XAUI دون الحاجة إلى مطابقة دقيقة لمسار المسارات الأربعة، وسيتم تصحيح انحراف الإشارات تلقائيًا عند جهاز الاستقبال. [ 1 ]

RXAUI

واجهة وحدة التوصيل الموسعة ذات عدد الدبابيس المخفّض ( RXAUI ) هي تعديل خاص طورته شركتا مارفيل [ 2 ] ودون نتوركس [ 3 ] (التي استحوذت عليها لاحقًا شركة برودكوم [ 4 ] ) بهدف زيادة كثافة المنافذ عن طريق تقليل عدد دبابيس الواجهة.  يتم استبدال المسارات الأربعة لواجهة XAUI القياسية التي تعمل بسرعة 3.125 جيجابت/ثانية بمسارين بسرعة 6.25  جيجابت/ثانية. وبالتالي، يمكن لـ 16 دبوسًا في الدائرة المتكاملة (4 أزواج إرسال + 4 أزواج استقبال تفاضلية) توفير منفذ XAUI واحد أو منفذي RXAUI.

تُعرّف المواصفات أيضًا محولًا من XAUI إلى RXAUI، وتُقدّم تطبيقًا له باستخدام كود Verilog RTL. [ 2 ] ويُقدّم مُصنّعو FPGA تطبيقاتهم الخاصة كوحدات IP. [ 5 ] [ 6 ]

التطبيقات

الاستخدام المقصود

يُقصد بتطبيق XAUI كموسع XGMII اختياري في المقام الأول أن يكون واجهة بين الرقاقات ( بين الدوائر المتكاملة ) يتم تنفيذها عبر مسارات على لوحة دوائر مطبوعة . في حين أن XGMII محدود كهربائيًا بمسافات تصل إلى 7  سم تقريبًا، يسمح موسع XGMII بمسافات تصل إلى 50  سم تقريبًا.

معدل التشغيل

يدعم موسع XGMII معدل نقل البيانات  10 جيجابت/ثانية الخاص بـ XGMII. يتم تحويل تدفق بيانات MAC بسرعة 10 جيجابت/ثانية إلى أربعة مسارات في XGMII (بواسطة طبقة التوفيق الفرعية للإرسال أو الطبقة الفيزيائية للاستقبال). يتم ترميز تدفق البايتات لكل مسار باستخدام XGXS، وهو ترميز 8 بت/10 بت، للإرسال عبر XAUI بمعدل اسمي يبلغ 3.125 جيجابود . قد يعمل كل من XGXS الموجود في الطرف الفيزيائي لموسع XGMII (PHY XGXS) وXGXS الموجود في الطرف RS (DTE XGXS) على ساعات مستقلة. 

تخصيص الوظائف

يعمل موسّع XGMII بشكل شفاف لطبقة التوفيق الفرعية وجهاز PHY، ويعمل بشكل متناظر بوظائف مماثلة على مسارات إرسال واستقبال بيانات DTE . يتكون موسّع XGMII منطقيًا من وحدتي XGXS متصلتين بمسار بيانات XAUI في كل اتجاه. تعمل إحدى وحدتي XGXS كمصدر لمسار بيانات XAUI في مسار إرسال DTE وكوجهة في مسار الاستقبال. أما وحدة XGXS الأخرى فهي الوجهة في مسار الإرسال والمصدر في مسار الاستقبال. يتكون كل مسار بيانات XAUI من أربعة مسارات تسلسلية. كُتبت جميع مواصفات موسّع XGMII بافتراض التحويل من XGMII إلى XAUI والعودة إلى XGMII، ولكن يمكن استخدام تقنيات أخرى شريطة أن تكون النتيجة أن يعمل موسّع XGMII كما لو تم إجراء جميع التحويلات المحددة. من الأمثلة على ذلك استخدام واجهة XAUI الاختيارية مع الطبقة الفيزيائية 10GBASE-LX4 8b/10b، حيث توفر واجهة XGXS المتصلة بطبقة المصالحة الفرعية وظائف PCS وPMA المطلوبة للطبقة الفيزيائية. في هذه الحالة، لا يلزم وجود طبقة XGXS في طرف الطبقة الفيزيائية لواجهة XAUI. مع ذلك، قد تظل هناك حاجة إلى وسائل لإزالة الارتعاش الناتج عن واجهة XAUI لتلبية متطلبات ارتعاش الطبقة الفيزيائية.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "البند 47. الطبقة الفرعية لتوسيع XGMII (XGXS) وواجهة وحدة ربط 10 جيجابت (XAUI)". معيار IEEE 802.3-2008، القسم 4 (ملف PDF) . معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات . 2008. الصفحات 211-224 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 15 فبراير 2010. تم الاطلاع عليه في 9 مايو 2011 . 
  2. 1 2 مواصفات واجهة ومحول RXAUI من مارفيل MV-S 105386-00
  3. ↑ مواصفات Dune Networks DN-DS-RXAUI-Spec الإصدار 1.0، RXAUI - XAUI ذو عدد دبابيس مخفّض
  4. ↑ «برودكوم تستحوذ على شركة ديون نتوركس مقابل 178 مليون دولار لتصنيع رقائق شبكات فائقة السرعة» . مؤرشف من الأصل بتاريخ 13 يونيو 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 يونيو 2018 .
  5. ↑ Xilinx، LogiCORE IP RXAUI v2.1
  6. ↑ ألترا، موجز منتج XAUI PCS Core بسرعة 10 جيجابت ( مؤرشف بتاريخ 23 أكتوبر 2015 في أرشيف الإنترنت )