車載Ethernet PHYとは？

車載Ethernet製品とは

現在、車載Ethernet用途にリリースされている製品は、主に
　・PHY
　・Switch
があります。それぞれの持つ機能は、下記の通りです。
　・PHY：アナログ信号⇔デジタル信号変換を行います。
　・Switch：入力されてきた信号に対して処理を行い転送します。
なお、PHY/Switchは、それぞれOSI参照モデルのLayer1/Layer2に該当する製品です。(下図)
ここではPHYについてご紹介します。

OSI参照モデル：

車載EthernetPHYとは

前段で述べた通り、PHYはアナログ信号とデジタル信号の変換を行います。
車載Ethernetで用いられるPHY(車載Ethernet PHY)の内部構成及びそれぞれの役割は、下記の通りです。

• MDIとは (技術コラム)
• MDIOとは (技術コラム)
• MIIとは (技術コラム)

PMA (Physical Media Attachment)とは

PMAの役割はPCSおよびMDI間のブリッジです。
具体的には、下記の通りです。
　・MDI⇒PCS時：MDIからの電気信号を信号変換しPCSへ伝達
　・PCS⇒MDI時：PCSからの信号を電気信号変換しMDIへ伝達
PMAにはその他、
　・PAM3：3B/2T変換データ(後述)をMDI信号として送信
　・Auto Negotiation：通信方式の自動選択
といった機能があります。

• Auto Negotiation(オートネゴシエーション)とは (技術コラム)

双方のPHYが複数の通信方式に対応しており、
かつオートネゴシエーションが有効になっている場合、
自動的に最適な通信方式を選択する

PCS (physical coding sublayer)とは

PCSの役割は通信先であるMACとPMA間のブリッジです。
具体的には、下記の通りです。
　・MDI⇒PCS時：MDIからの電気信号を信号変換しPCSへ伝達
　・PCS⇒MDI時：PCSからの信号を電気信号変換しMDIへ伝達
PCSにはその他、
　・3B/2T：3Bitデータを2つの3値(1,0,-1)に符号化
　・4B/3B(100BASE-T1)：4Bitデータ⇔3Bitデータに変換
　・80B/81B(100BASE-T1)：80Bitデータ⇔81Bitデータに変換
といった機能があります。

• MDIとは (技術コラム)

Managementとは

Managementの役割はPHYに対して制御を行うことです。
具体的にはPHY内部にあるレジスタ設定のRead/Writeを行います。

• MDIOとは (技術コラム)