背板以太网52-200GBASE-KR4(六)

追宇星空

发布于 2025-01-09 18:38:54

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200GBASE-KR4 (C137)

PMA（三）

C2C 200GAUI-4

/C2C 400GAUI-8（C120D）

概述

本附录定义了可选芯片间200 Gb/s 4通道连接单元接口（200GAUI-4 C2C）和400 Gb/s 8通道连接单元接口（400GAUI-8 C2C）的功能和电气特性。下图显示了200GAUI-4和400GAUI-8 C2C接口与ISO/IEC开放系统互连（OSI）参考模型的示例关系。200GAUI-4和400GAUI-8 C2C接口提供电气特性和相关一致性测试点，在设计长度约为25厘米的电气互连系统时，可以选择使用这些特性和一致性测试点。

200GAUI-4 C2C链路根据200GAUI-4 C2C发射机、200GAUI-4 C2C信道和200GAUI-4 C2C接收机进行描述。图120D-3描绘了一个典型的200GAUI-4 C2C应用，方程式（120D-1）（如图120D-5所示）总结了与芯片间应用相关的推荐差分插入损耗预算。200GAUI-4 C2C接口在每个方向上都包括独立的数据路径。每个数据路径包含4个PAM4信令的AC耦合差分通道，其中最高差分电压电平对应于符号3，最低电平对应于符号0。交流耦合的低频3dB截止值应小于100kHz。

400GAUI-8 C2C链路根据400GAUI-8 C2C发射机、400GAUI-8 C2C信道和400GAUI-8 C2C接收机进行描述。图120D-4描绘了一个典型的400GAUI-8 C2C应用，方程式（120D-1）（如图120D-5所示）总结了与芯片间应用相关的推荐差分插入损耗预算。400GAUI-8 C2C接口在每个方向上都包括独立的数据路径。每个数据路径包含8个PAM4信令的AC耦合差分通道，其中最高差分电压电平对应于符号3，最低电平对应于码元0。交流耦合的低频3dB截止值应小于100kHz。

每条通道的标称信号速率为26.5625 GBd。链路两端的200GAUI-4 C2C或400GAUI-8 C2C发射机根据信道确认机制调整到适当的设置。如果实施，120D.3.2.3中描述的发射机均衡反馈机制（Request_flag, Requested_eq_cm1, Requested_eq_c1, Remote_eq_cm1, and Remote_eq_c1 for each lane and direction are accessible through registers 1.180 through 1.187）可用于识别适当的设置。自适应或可调接收器执行均衡的其余部分。

信道操作裕度（COM）对信道进行规范定义。由于信道ILD、回波损耗和串扰，实际信道损耗可能高于或低于方程（120D-1）给出的值。注意，对于该方程，奈奎斯特频率（26.5625/2）处的信道损耗小于或等于20.457dB。

一致性测试点

芯片到芯片接口的电气特性分别在发射机（TP0a）和接收机（TP5a）的一致性测试点处定义。TP0a和TP5a的位置和用于测量变送器特性的测试夹具的电气特性分别如下图所示。

电气特性

发送方向(TP0a)

如果实施了C45 MDIO，则每个通道和方向（发送和接收）的Local_eq_cm1 [ C(-1) / ( |C(-1)| + |C(0)| + |C(1)| ) ]和Local_eq_c1 [ C(1) / ( |C(-1)| + |C(0)| +|C(1)| ) ]（可以通过寄存器1.500到1.531访问，发送和接收分别为16条Lane）。变量Local_eq_cm1通过改变比率C(-1) /（ |C(-1)| + |C(0)| + |C(1)| ）来控制pre-cursor tap c(-1)的权重。变量Local_eq_c1通过改变比率C(1) /（ |C(-1)|+|C(0)|+|C(1)| )来控制post-cursor tap c(1)的权重。Local_eq_cm1和Local_eq_c1彼此独立，并且独立于每个通道。Local_eq_cm1和Local_eq_c1值中的每个连续步骤都会导致发射机均衡的单调变化。

接收方向(TP5a)

如果芯片对片接收机支持可选的发射机均衡反馈。如果实现了C45条MDIO，则每个通道和方向的变量Request_flag、Requested_eq_cm1、Requested_eq_c1、Remote_eq_cm1和Remote_eq_c1可通过寄存器1.500到1.531访问。

发送器均衡反馈

发射机均衡反馈是200GAUI-4或400GAUI-8芯片对芯片接收机的可选功能。如果实施，则应按照本款所述进行操作。每个通道（200GAUI-4 C2C为0到3，400GAUI-8 C2C为0到7）和方向（发射和接收）独立生成发射机均衡反馈。控制发射机均衡反馈的变量对于每个通道和方向都是特定的。

200GAUI-4或400GAUI-8芯片到芯片接收机可以通过将request_flag变量设置为1来生成将远程发射器的发射均衡系数更改为新值的请求。

变量Requested_eq_cm1和Requested_iq_c1分别表示远程发射机中Local_eq_cm1和Local_eq_c1的请求值（见表120D-2和表120D-3）。所请求的设置可以以特定于实现的方式从远程200GAUI-4或400GAUI-8芯片到芯片发射机的均衡设置生成，该均衡设置存储在变量remote_eq_cm1和remote_eq_c1中，并从接收机内部的信息生成。

当200GAUI-4或400GAUI-8芯片到芯片接收机没有请求更改远程发射器的发送均衡设置时，它会将request_flag变量设置为0。不实现发射机均衡反馈的200GAUI-4或400GAUI-8芯片到芯片接收机总是将Request_flag设置为0。如果实现了C45条MDIO，则每个通道和方向的变量Request_flag、Requested_eq_cm1、Requested_ex_c1、Remote_eq_cm1和Remote_eq_c1可以通过寄存器1.500至1.507进行接收，1.516至1.523进行发送。83D.5中提供了使用发射机均衡反馈的可能发射机均衡调谐过程的示例。请注意，400GAUI-8 C2C使用不同数量的通道，200GAUI-4和400GAUI-8使用的寄存器集与83D.5中的寄存器集不同。

背景知识补充--83D.5发送器均衡反馈

发射机均衡反馈是CAUI-4 C2C接收机的可选功能。如果实施，则应按照本款所述进行操作。为每个通道（0到3）和方向（发射和接收）独立生成发射机均衡反馈。控制发射机均衡反馈的变量对于每个通道和方向都是特定的。

CAUI-4 C2C接收机可以通过将request_flag变量设置为1来生成将远程发射机的发射均衡系数更改为新值的请求。变量Requested_eq_cm1和Requested_eq_c1分别表示远程发射机中Local_eq_cm1和Local_eq_c1的请求值。所请求的设置可以以特定实现的方式从远程CAUI-4 C2C发射机的均衡设置生成，该均衡设置存储在变量remote_eq_cm1和remote_eq_c1中，并从接收机内部的信息生成。

当CAUI-4 C2C接收机没有请求更改远程发射器的发送均衡设置时，它会将request_flag变量设置为0。不实现发射机均衡反馈的CAUI-4 C2C接收机总是将Requests_flag设置为0。

如果实现了C45 MDIO，则可以通过寄存器1.180至1.187（MMD=1PMA举例1.180 to 1.183为接收方向；1.184 to 1.187为发送方向；）访问每个通道和方向的变量Request_flag、Requested_eq_cm1、Requested_eq_c1、Remote_eq_cm1和Remote_eq_c1。

下图中分别以MMD = 11 PMA和MMD = 10 PMA举例。

在下行发送方向上调整通道0上的均衡设置

1）从组件A中读取Local_eq_cm1（11.184.1:0）和Local_eq_c1（11.184.4:2）。

2）将从组件A读取的Local_eq_cm1和Local_eq_c1分别写入组件B中的Remote_eq_cm1（10.184.6:5）和Remote_eq_c1（10.184.9:7）。

3）从组件B读取Request_flag（10.184.15）、Requested_eq_cm1（10.184.11:10）和Requested_iq_c1（10.184.14:12）。

4）如果Request_flag为0，则转到上行接收方向上通道0上的均衡设置调谐。

5）如果Request_flag为1，则将从组件B读取的Requested_eq_cm1和Requested_iq_c1分别写入组件A中的Local_eq_cm1（11.184.1:0）和Local_eq_c1（11.184.4:2）。

6）转到步骤1）。

在上行接收方向上调整通道0上的均衡设置

1）从组件B中读取Local_eq_cm1（10.180.1:0）和Local_eq_c1（10.180.4:2）。

2）将从组件B读取的Local_eq_cm1和Local_eq_c1分别写入组件A中的Remote_eq_cm1（11.180.6:5）和Remote_eq-c1（11.180.9:7）。

3）从组件A中读取Request_flag（11.180.15）、Requested_eq_cm1（11.180.11:10）和Requested_iq_c1（11.180.14:12）。

4）如果Request_flag为0，则继续调整通道1。

5）如果Request_flag为1，则将从组件A读取的Requested_eq_cm1和Requested_iq_c1分别写入组件B中的Local_eq_cm1（10.180.1:0）和Local_eq_c1（10.180.4:2）。

6）转到步骤1）。

C2M 200GAUI-4

/C2M 400GAUI-8（C120E）

概述

本附录定义了可选芯片到模块200 Gb/s 4通道连接单元接口（200GAUI-4 C2M）和400 Gb/s 8通道连接单元接口（400GAUI-8 C2M）的功能和电气特性。下图显示了200GAUI-4和400GAUI-8 C2M接口与ISO/IEC开放系统互连（OSI）参考模型的关系。芯片到模块接口提供电气特性和相关一致性测试点，在设计具有可插拔模块接口的系统时可以选择使用这些特性和一致性测试点。

每个PHY的子层（包括PCS和相关FEC），这些子层可以可选地包括200GAUI-4 C2M或400GAUI-8 C2M，并在相应的PMD条款中进行了规定。

200GAUI-4 C2M链路根据主机200GAUI-4 C2M组件、具有相关插入损耗的200GAUI-4 C2M信道和模块200GAUI-4 C2M组件进行描述。图120E-2描述了典型的200GAUI-4 C2M应用，并总结了与芯片到模块应用相关的差分插入损耗预算。支持的插入损耗预算由方程式（120E-1）表征，如图120E-4所示。200GAUI-4 C2M接口在每个方向上都包括独立的数据路径。每个数据路径包含4个使用PAM4信令的差分通道，其中最高差分电压电平对应于符号3，最低电平对应于符号0。每个通道在模块内都是交流耦合的。

400GAUI-8 C2M链路根据主机400GAUI-8 C2M组件、具有相关插入损耗的400GAUI-8 C2M信道和模块400GAUI-8 C2M组件进行描述。图120E-3描述了典型的400GAUI-8 C2M应用，并总结了与芯片到模块应用相关的差分插入损耗预算。支持的插入损耗预算由方程式（120E-1）表征，如图120E-4所示。400GAUI-8 C2M接口在每个方向上都包括独立的数据路径。每个数据路径包含8个使用PAM4信令的差分通道，其中最高差分电压电平对应于符号3，最低电平对应于符号0。每个通道在模块内都是交流耦合的。

每条通道的标称信号速率为26.5625 GBd。200GAUI-4和400GAUI-8芯片到模块接口使用与OIF-CEI-04.0[B58]中定义的CEI-56G-VSR类似的规范和测试方法进行定义。BER应小于10-5 （相对于200GAUI-8/400GAUI-16误码率多了10倍）。

一致性测试点定义

200GAUI-4和400GAUI-8芯片到模块接口的电气特性分别在主机和模块的一致性测试点处定义。参考测试夹具test fixtures，称为一致性板，用于访问电气规格参数。图120E-5描述了测量主机200GAUI-4或400GAUI-8 C2M一致性时一致性点的位置。主机一致性板（HCB）的输出用于验证TP1a处的主机电气输出信号。同样，TP4a处的HCB输入用于验证主机输入一致性。