[麦麦茶水间] 【每周分享】PHY芯片的基本解释

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dffzh 发表于 2025-10-24 11:21 | 显示全部楼层 |阅读模式
PHY芯片,全称为物理层芯片,是网络设备的“翻译官”和“物理信使”,它负责在数字世界和模拟世界之间架起一座桥梁,处理电信号或光信号的收发、编码和解码。
PHY芯片就像一个全能的外交官和信使,负责以下关键任务:
编码与解码:
发送时: 将来自上层(通过MAC芯片)的数字数据帧,转换成能在物理介质上传输的模拟信号。例如,将“0”和“1”转换成网线中特定的电压变化模式(如曼彻斯特编码)。
接收时: 从网线或光纤中接收到微弱的、带有噪声的模拟信号,将其“翻译”回纯净的数字信号,交给上层处理。
信号驱动与接收:
发送时: 增强电信号的功率,使其有足够的能量在长达百米的网线上传输。
接收时: 灵敏地侦测线缆上的微弱信号,并将其放大。
链路协商:
当你的设备插入网线时,PHY芯片会和另一端的PHY芯片(例如在路由器里)“握手”谈判。
它们会自动协商出最佳的通信参数:速度(10M/100M/1000M)、双工模式(全双工/半双工)、流量控制 等。这就是为什么你的网卡可以“自适应”网络环境的原因。
时钟同步与恢复:
从接收到的数据流中提取出时钟信号,确保发送方和接收方的节奏一致,避免数据错乱。
隔离与保护:
通常通过一个网络变压器 与网线接口(RJ-45)连接,起到电气隔离、抗干扰和防雷击的作用。
PHY芯片在哪里?
你几乎可以在任何有有线网络接口的设备中找到它:
电脑主板: 靠近RJ-45网口的一个小芯片。
路由器/交换机: 每个网口背后都有一个PHY芯片。
网络摄像头、智能电视等物联网设备。
集成趋势: 在很多现代设备(如手机SoC、高端路由器芯片)中,PHY的功能可能和MAC控制器集成在同一个芯片里,以节省空间和成本。
常见的PHY,主要分为以下几类:
按速率划分:
‌百兆芯片‌:支持10/100Mbps传输速率,如瑞昱RTL8201、博通BCM5461S。 ‌
‌千兆芯片‌:支持1000Mbps速率,包括瑞昱RTL8211F、博通BCM5499x系列、微芯科技KSZ9031。 ‌
‌高速芯片‌:如博通BCM5482(双端口千兆)、微芯科技KSZ8081(百兆),以及支持2.5G/5G以太网的博通BCM5499x系列。 ‌
按厂商划分:
‌博通‌:主导企业级市场,产品如BCM5461S(千兆)、BCM5499x(高速以太网)。 ‌
‌瑞昱‌:性价比突出,型号如RTL8211F(千兆)、RTL8201(百兆)。 ‌
‌微芯科技‌:工业级芯片KSZ8081/KSZ9031,支持恶劣环境通信。



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