Jeonghun (James) Lee

2/04/2015

Media Independent Interface (L2 와 L1 Interface)

1. MII Interface

일반적으로 SoC를 보면 EMAC/MAC 과 PHY Chip 분리되어 동작이 되는 것을 알 수가 있으며, 그 구조를 보면, Ethernet 의 L2와 L1의 구성이라고 생각하면 되겠다.

처음 MII (Media Independent Interface)를 접한 것은 MPC850T을 사용할 때 FAST Ethernet을 사용하면서 이것을 처음 접했는데, 그 때는 왜 사용하는 지 궁금했다.
하지만, 매번 SoC를 접하면서 각 종류별로 매번 MII를 접하다보니, 이것에 대해 정리를 하고자 아래와 같이 간단히 서술만 하기로 한다.
사실 MII 개념은 어렵지 않기 때문에, 한번 이해하면 다음에도 다른 MII 도 쉽게 이해한다.

그리고, Linux에서도 설정도 쉽게 하므로 자세한 설명은 모두 생략한다.

MII를 사용하는 이유는 뻔하다 SoC와 Phy Chip간의 중간 Interface로 사용하는 것으로 USB를 비롯하여 각 다른 고속 Serial Interface에서도 많이 볼 수있는 현상이다.
즉, Phy 칩의 표준 Interface라고 생각하면 될 꺼 같다.

1.1 MII(Media Independent Interface)의 종류들

MII(Media Independent Interface)만 알면 나머지도 쉽게 이해가 가면 어렵지가 않지만, 요즘은 거의 GMII기반으로 사용하기에 간단히 설명

위키에 설명이 너무 잘되어 있어 관련 세부설명은 생략한다.

MII
  https://en.wikipedia.org/wiki/Media-independent_interface

GMII
  https://en.wikipedia.org/wiki/Media-independent_interface#Gigabit_media-independent_interface

RGMII
  https://en.wikipedia.org/wiki/Media-independent_interface#Reduced_Gigabit_Media_Independent_Interface

SGMII
  https://en.wikipedia.org/wiki/Media-independent_interface#Serial_Gigabit_Media_Independent_Interface

XGMII
  https://en.wikipedia.org/wiki/Media-independent_interface#10_gig

1.2 GMII(Gigabit Media Independent Interface) 구조

GMII의 MAC 과 PHY의 기본 Interface로 EMAC는 실제 DATA 구성이며, MDIO는 제어를 위해 사용되어진다.

EMAC: 실제 MAC Data 전송

MAT To PHY (일반적인 구성이며, 아래 그림과 동일)
MAC To MAC (TX, RX를 Cross로 연결 구성)

MDIO: Phy 칩 Control

Master/Slave 개념으로 동작
AP의 MDIO가 Master가 되어 , PHY의 제어와 기능확인

https://www.ti.com/lit/ug/sprugx8b/sprugx8b.pdf (6.2.3)

TI의 EMAC 과 일반 PHY가 아닌 Switch (RTL8370M) 외부와 연결시,아래의 그림 MAC To MAC으로 연결한다.
처음 이부분 때문에 조금 혼동이 되었으며, 아래와 같은 구성으로 연결이 된다.

1.3 MII와 GMII 다른점

MII : 2.5 MHz or 25 MHz
GMII : 2.5 MHz or 25MHz or 125MHz

MII 일 경우, TX, RX Clock을 모두 PHY에서 제공하는 Sync 방식
GMII 일 경우, TX Clock Host가, RX은 PHY가 제공한다. Async 방식 (Giga bit 일 경우)

Ref.
http://www.ti.com/lit/ug/sprugx8b/sprugx8b.pdf (EMAC)

1.4 ERROR Report

MII 이든, GMII 이든, 에러가 발생을 하며 이를 보고를 한다. 보통이를 EMAC Driver에서 제공하며,
Linux Device Driver에서는 이를 다시 /proc/net/dev로 연결을 해놓는다.

RX_ER, CRS, COL

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