IEEE802.3az

IEEEP802.3az也稱為節能以太網絡，目前正處于研發階段，其目的是實現在被挑選的一組PHY上的以太網絡節省能源。為此項目所挑選的PHY包括普及的100BASE-TX與1000BASE-TPHY，還有新興的10GBASE-T技術與背板接口，例如10GBASE-KR。目前為這些PHY計劃的省電方法是采用一種被稱為低功耗閑置模式(LPI)的技術。

100M以上接口的固有以太網絡標準規格具備閑置狀態，若要維持在開機狀態，不受數據傳輸的限制，則需使用大量的電路。因此，無論是否連接上數據，耗電量都很大。LPI技術可在連接利用率低(高閑置時間)時提供較低的能源消耗，而連接利用率低的情形在許多以太網絡上是很常見的。另外，LPI技術也可以快速轉換回工作狀態，提供高效能數據傳輸。根據目前的進展情況，IEEEP802.3az有望在2010年9月獲得批準。

圖1：傳統網絡與下一代網絡的成本、性能、耗電模式。

EEE廣泛的適用性

在有線連接上以太網絡已成為一個很普遍的技術選擇。企業、中小企業、服務供貨商、家庭網絡、專業AV網絡，正在逐漸地實際采用以太網絡，而數據中心與儲存設備也普遍采用以太網絡。因此，網絡的所有區域均可從EEE節能中獲益。

EEE具有高度節能潛力

長期而言，典型的以太網絡流量的特性就是平均連接利用率低，但偶爾會因網絡活動而造成流量激增。由于EEE在連接上具有高比例的閑置時間特性，因此非常適合使用EEE，利用閑置時間實現低功耗。(見圖2)。以太網絡流量會因應用與市場的不同而有所區別，使用EEE搭配下述的控制策略技術，終端客戶即可利用網絡閑置時間，高度節省電量。

圖2：典型流量表示例。

博通新的物理層產品采用尖端的節能技術，控制器與交換器產品比僅使用EEE的LPI更為節省且可擴展到物理層之外。以下兩個額外的組件在建立EEE系統與網絡時是不可或缺，雖超出標準范圍，但對EEE裝置很重要：

?EEE控制策略：控制物理層何時進入或離開低功耗狀態，何時是在標準范圍之外。控制策略決定引擎與物理層控制件之間的整合程度，可以影響整體效率。此外，控制策略也扮演關鍵的角色，可達到大幅節省的效果，同時大幅降低對網絡性能造成的影響。

?增強式節能：裝置中增強的節能功用能夠擴展到傳輸聯機伙伴或接收聯機伙伴的物理層之外(見圖3)。圖3顯示網絡內連接至節點(如交換器)的邊緣裝置(如服務器或客戶端)。這類裝置的連接是通過EEE以太網絡連接。該圖以類似OSI的方式將每個連接部份分成重要的子系統，也就是以底部物理層(標示為PHY)作為起始，然后往上堆棧。圖3也說明了通過博通易于支持各種節能網絡技術增強功能可以額外省下不少電力。這些原則也適用于交換器至交換器的連接。

圖3：博通節能網絡技術能夠更有效達到節能。?

控制策略技術

控制策略涵蓋多層，因為該裝置的管理系統必須依據輸入才能繼續接下來的動作，以決定進入或離開節能狀態。控制策略必須針對特定應用進行定制化，才能達到最佳的節能狀態，使用博通的軟件就可以做到這點。此外，可對博通軟件堆棧進行程序設計，選擇不同程度的性能與節能選項。

AutoGrEEEn技術

為了使市場快速采納并讓客戶立即移轉到EEE連接站，博通已引進AutoGrEEEn技術作為EEEPHY內容的一部分。在PHY裝置內部設置控制策略輔助引擎與電路后，AutoGrEEEn技術即可讓具備非EEEMAC的裝置順暢轉移至EEE能力。

要具備EEE能力，必須在MAC/PHY接口上通過頻段內的指示信號對PHY進行控制。要達到這樣的目的，則必須替換PHY與MAC芯片。有多種系統會把MAC與PHY當作兩種不同的芯片使用，MAC往往會內嵌于交換器或控制器類型的裝置。這類內嵌MAC的裝置具備相關聯的驅動程序與軟件，且往往屬于多端口裝置。因此，轉移至EEE可能會遇到需要另外開發替換內嵌MAC的裝置的困難。

利用AutoGrEEEn技術，無需更換MAC芯片上的MAC/PHY接口，能夠立即實現傳統的非EEE兼容的MAC芯片和博通AutoGrEEEn使能的PHY對接。

本文小結

博通節能網絡技術以IEEE802.3az草案標準為基礎，所利用的方式包括：多元的控制策略；額外節能(利用EEE低功耗狀態，讓額外資源在PHY之外“休眠”)；軟件在各種應用與空間的大幅節能方面扮演關鍵角色，從而達到最佳節能效果，而且控制策略可以進行定制化。

Wael William Diab

技術策略技術總監

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