1Gbps网络芯片的新功能及其网卡
1Gbps的以太网若很单纯地想,应该就是比现有100Mbps快10倍而已。以下笔者为各位剖析美国国家半导体的1Gbps网络芯片的规格与功能,让各位了解1Gbps不仅仅是速度1Gbps而已。
从基础谈起
许多人谈到以太网,总会对“开放系统互连（OSI,Open System Interconnection）”的七层参考模型朗朗上口,不过我们今天讲的是网卡部分,与网卡相关的只有两层,即是“物理层（PHY, Physical Layer）”以及“资料链路层（DataLink Layer）,网卡在个人电脑端可说是包含了整个物理层,但对于资料链路层则只包含了一半,更具体的说是资料链路层还可以细分成“媒体存取控制层（MAC,Medium Access Control）”以及“逻辑链路控制层（LLC,Logical Link Control）,网卡则仅负责前者,即是MAC的部分。
由于PHY所接触的大多是模拟传输信号,MAC则是与封包较为相关的数字信号,因此大多数的芯片设计者多半会将这两层分别以两颗芯片来实现,有些当然还是会做成单颗,不过美国国家半导体的作法仍是一颗负担一层,以两颗芯片的方式来达到1Gbps。
我们进一步对传输封包的进出路径做说明,以电脑读取资料来说,封包是自外部进入电脑,进入的路径分别是“网络线-->RJ-45接头（进入网卡）-->PHY层芯片-->MAC层芯片-->接口控制器（现在大多是PCI接口）-->PCI插槽（正式进入主机板）”,进入路径是如此,出去的路径反向推敲就可以了。
在这里我们提到了接口控制器（I/F Ctrl,Interface Control）,这是任何接口卡都需要的,目前网络芯片内大多已内置接口控制器,美国国家半导体的网络芯片也不例外,MAC层芯片内就有PCI接口控制器。既然内置的是PCI接口控制器,而不是ISA接口控制器,因此这颗网络芯片就不可能做成ISA接口的网卡,绝对是PCI接口。
关于1Gbps的PHY层芯片以及MAC层芯片,美国国家半导体的实际芯片产品为DP83891（PHY层）或DP83861（DP83891的低电压、省电版本）,以及DP83820（MAC层）。
DP83891与DP83861芯片的差别
笔者在此简单说明DP83891与DP83861芯片之间的差别,DP83891与DP83861在功能上全然相同,然而DP83891所使用的运作电压仅3.3V即可,但是DP83861则是除了3.3V外,还要1.8V,也就是跟现在的CPU一样,使用双电压组态。
