以太网MII、RMII、GMII、RGMII

以太网接口标准 MII、RMII、GMII、RGMII 的区别及应用场合
MII (Media Independent Interface)
MII 是一种用于10/100 Mbps快速以太网的标准接口。该接口采用4位半字节方式传送数据，具有双向传输能力，时钟速率设定为25 MHz，在此频率下可实现最高达100 Mb/s的数据传输率；当降低至2.5 MHz时，则对应于10 Mb/s的速度[^3]。
对于硬件设计而言，由于MII拥有较多的信号线数量，这使得它在多端口设备的设计上受到一定限制，因此更适用于单端口或少量端口的应用场景中。
// 示例：配置MII接口参数
void configure_mii(uint32_t speed, bool duplex_mode);
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RMII (Reduced Media Independent Interface)
作为简化版的MII，RMII旨在减少所需引脚数目并优化成本效益比。其工作频率被提升到了50 MHz，并且相较于传统MII来说确实减少了部分物理层连线需求。然而，这也意味着为了维持稳定性能而对时序精度提出了更高要求[^2]。
这种改进后的接口非常适合应用于资源受限环境下的低功耗嵌入式系统或是需要集成多个网络端口的产品之中。
// 示例：初始化RMII模块
void init_rmii_module();
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GMII (Gigabit Media Independent Interface)
GMII专为满足千兆级（即1 Gbps）以太网的需求而设计，具备8位宽的数据总线以及必要的控制信号线路来支持高速度的数据交换操作。除了能够提供远超前两者的带宽外，还特别适合那些追求极致吞吐量表现的关键业务型服务器集群内部互联方案里使用。
值得注意的是，尽管GMII提供了强大的功能特性，但它同样伴随着更多的引脚消耗问题——这对于某些特定类型的部署可能是不利因素之一。
# 配置GMII链路状态
ethtool -s eth0 speed 1000 duplex full autoneg off
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RGMII ( Reduced Gigabit Media Independent Interface )
作为一种更加紧凑高效的替代品,RGMII不仅继承了来自GMII的强大性能优势(兼容不同级别的通讯速率),而且进一步削减了实际所需的I/O管脚数量;不过与此同时,PCB布局布线过程中关于时钟同步等方面的要求变得更加苛刻起来[^1].
鉴于上述特点,RGMII广泛存在于各类高性能计算平台之上,尤其是在那些既希望保持良好扩展性又要兼顾空间利用率考量的情况下尤为常见.
module rgmii_interface (
input wire clk,
output reg [7:0] tx_data,
...
);
endmodule
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