简单认识以太网接口集成电路

以太网是一种用于局域网 （Local Area Network, LAN）和城域网 ( Metropolitan Area Network，MAN)通信的计算机网络技术，连接这些网络设备的各种接口统称为以太网找口。目前使用的各种网络接口都可以称为以太网接口。常见的接口类型有RJ-45接口、RJ-11 接口、SC 光纤接口、FDDI 接口 (Fiber Distributed Data Interface）、AUI 接口 ( Adaptive User Interface )、BNC (Bayonet - Neill Concelman）接口、控制台 （Console）接口等。

1980年，由 3Com、DEC、Intel 和Xerox 等公司联合推出 “DIX” 标准，规定10Mbit/s以太网拥有48 位目标和源地址以及全局 16位 Ethertype 型字段。早期的以太网数据传输速率仅能达到 10Mbit/s，使用 CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)，即带冲突检测的载波监听多路访问技术。1983 年制定了 IEEE 802.3协议，正式实现了以太网协议的标准化。随着网络应用需求的逐渐增长，需要传输更多的网络数据，要求以太网络具备更快的数据传输速率和更远的传输距离，因此促使人们对以太网协议不断进行改进。1993年10月，Grand Junction 公司研制出世界上首台快速网络接口卡(FastNIC100）和配套的集线器（FastSwitch10/100)，并在商业应用方面取得了成功。随后 3Com、Intel、Bay Networks、 SynOptic 等公司纷纷推出具有各自特色的快速以太网（Fast Ethernet)）设备。1995年3月IEEE 推出了 IEEE 802. 3u 版本100Base-T 形式的快速以太网标准。当前千兆位以太网技术的应用正在快速普及，万兆位以太网已开始应用。万兆位以太网可以支持 10Gbit/s 的传输速率，其规范采用 IEEE 802.3ae 标准，该标准在IEEE 802.3协议规范基础上做了进步扩展。

构成以太网物理结构的集成电路包括媒体访问控制(MAC)器和物理接口(PHY）收发器两类：其中媒体访问控制器芯片主要负责控制与连接物理层的物理介质，提供寻址和信道访问控制机制等，使得多个终端或网络节点可以在包含共享介质的多址网络内进行通信；而PHY 收发器芯片则实现以太网物理接口的收发功能，在发送数据时芯片把并行数据转化为串行数据，再按照物理层的编码规则将数据编码转换为模拟信号进行传输，接收数据时则采用类似的相反流程，此外 PHY 收发器芯片还具有载波侦听和冲突检测功能。

目前以太网接口主要产品包括 10/100 兆位以太网和千兆位以太网 PHY 收发器，如美国 Cisco 公司的 WS-C2960 系列和 WS-C3850 系列以及国内华为公司的S57xx 系列千兆位以太网产品，其主要应用领域包括网络打印机、宽带网关、智能电视、机顶盒、智能电网、楼宇自动化等。

未来网络虚拟现实技术、分布式人工智能、4K 高清晰度电视和网络虚拟游戏等应用，对网络带宽的需求量极大，正在推动着万兆位以太网技术突飞猛进的发展，从而取代千兆位以太网。

审核编辑：汤梓红