UCIe PHY 与 Adapter 的接口即 RDI 接口信号,之前 《FDI & RDI 接口信号释义》 简单介绍过,这里不在聊了。本篇博文介绍下 UCIe MAC 与 PHY 以及 PHY 与 PHY 之间的接口信号,如图 1 所示(不含 Power 信号),包括 MAC 与 PHY 接口及 PHY 与 PHY 之间的接口。
▲图 1:UCIe 物理层接口信号 注意:?符号表示对该信号是否存在表示存疑,或者文档没有明确提到该信号。
1. MAC 和 PHY 的接口信号
UCIe 逻辑物理层与电气物理层之间的接口,可以认为 PCIe 是 MAC 和 PHY 之间的 PIPE 接口。
1.1 Sideband
关于 MAC 和 PHY 之间的 Sideband 接口信号,UCIe 1.0 Spec 没有提到,也并未说明 Sideband Data 信号的并串转换是在 MAC 还是在 PHY 中做的,这事关 MAC 与 PHY 之间 Sideband Data 的信号位宽。笔者理解是在 PHY 部分做的。
根据 UCIe PHY LSM 关于 SBINIT 状态的描述,对于先进封装的 UCIe,初始化 Sideband 时在 Clock Lane 及 Data Lane 上同时发送 Test Pattern,根据功能测试结果在常规 Lane 与 Redundant Lane 之间按照一定的优先级选择一种可用的 Sideband Clock/Data Lane 组合。即只有选择的过程,而无 Lane Repair 的过程。
1.2 Mainband
UCIe MAC 与 PHY 之间的 Mainband 接口信号如图 2 所示。
▲图 2:UCIe Mainband 物理层接口信号
注意:?符号表示对该信号是否存在表示存疑,或者文档没有明确提到该信号。
1.2.1 命名规则
命名规则如下:
发送端的 Lane 以 T* 作为前缀,接收端以 R* 作为前缀。
靠近逻辑物理层的 Lane 以 *_L 作为后缀,靠近电气物理层一侧的 Lane 以 *_P 作为后缀。
Redundant Lane 在信号名之前带有 RD 字样。
1.2.2 接口信号
Mainband 接口信号主要分 3 类,其中 Redundant 信号仅限先进封装的 UCIe。Tx 有的,Rx 也有。以 Tx 为例,UCIe MAC 与 PHY 之间的 Mainband 接口信号有:
Clock & Track。跟 Clock 和 Track 相关的接口信号有 TCKN_L/P、TCKP_L/P、TTRK_L/P 及 TRDCK_L/P,分别为两个 Phase 的 Clock 信号、Clock Track 信号及 Redundant Clock 信号。
Valid。包括 TVLD_L/P 及 TRDVLD_L/P,数据有效信号。
Data。包括 TD_L/P 及 TRD_L/P。
对于先进封装的 UCIe,Clock、Valid 的 Redundant Lane,在 MAC 层就做了 Redundant,但是 Data Lane 是否在 MAC 层就做了 Redundant 尚不明确,原因是 Spec 4.2 节没有提到 TRD_L 或 RRD_L。笔者认为是存在 TRD_L 及 RRD_L 的,因为 Lane ID 标号中提到了 TRD_L 及 RRD_L。无论如何,所有的 MAC 层面的 Logical Redundant Lane,除了在链路初始化及训练过程中测试 Lane 连通性时用到之外,在实际业务传输时并未用到。即便做了 Lane Repair,也只是将 MAC 层的 Logical Lane 映射到了 Physical Redundant Lane,没有走 Logical Redundant Lane。
2. PHY 与 PHY 的接口信号
UCIe PHY 与 PHY 之间的接口信号同样分为 Sideband 及 Mainband,其中 Mainband 上的接口信号在图 1 中已有所表示,下图图 3 是 Sideband 的信号连接示意图。
▲图 3:UCIe Sideband 物理层接口信号
注意:?符号表示文档没有明确提到该信号名称及位宽
标准封装与先进封装时 PHY 接口信号分别如表 1,2 所示。先进封装时,每根 Sideband 信号都有对应的 Redundant Lane。跟 Mainband 的 Redundant Lane Repair/Remap 不同,Sideband Redundant Lane 无需 Remap 或 Repair,常规 Sideband Lane 跟 Redundant Sideband Lane 是同时工作的。
在 PHY 初始化 SBINIT 状态时,发送端 TXCKSB、TXCKSBRD、TXDATASB 及 TXDATASBRD 同时发送 Clock 及 Clock Pattern,接收端 RXCKSB 会同时对 RXDATASB 和 RXDATASBRD 进行采样,RXCKSBRD 会同时对 RXDATASB 和 RXDATASBRD 进行采样,根据检测结果决定采用哪种 Sideband Lane 的组合。
根据文档之前的描述,在先进封装中,Valid Lane 有一根 Redundant Lane,但在表 2 中未发现 Lane TXVLDRD 及 RXVLDRD,应该是漏写了。
2.1 Standard Package
▼表 1:Standard Package UCIe PHY 接口信号
2.2 Advanced Package
▼表 2:Advanced Package UCIe PHY 接口信号
参考
- UCIe Spec r1.0, Chapter 4,5