利用低功率以太網節約功耗的兩種方法

“以太網為何如此耗電？”是一個很常見的問題。典型的有功功率10/100 Mbps 以太網物理層（PHY）收發器耗電為110mW～300mW，而10/100/1000Mbps千兆以太網PHY耗電為450mW～1000mW。以太網PHY成為板上的最大耗電大戶，以及評估封閉系統熱量平衡重要的考量因素，這種情況也并不罕見。目前，已有多種概念化的以太網用低功率模型能夠降低整體系統功率。本文將介紹兩種廣受歡迎的功耗節約功能，其能夠實現更低的系統溫度以及更少的功率成本。

節能以太網

節能以太網（EEE），如電氣電子工程師學會（IEEE） 802.3az所定義的，指在低通道利用率時消除空閑信號傳遞的PHY及介質訪問控制（MAC）。如圖1所示，當發送器在“平靜”時間禁用時，EEE能夠實現低功耗期間，并伴有短刷新周期。這些平靜時間通過避免在活動鏈路持續傳輸空閑信號這樣的浪費性動作實現節約能耗，同時刷新周期能夠確保鏈路的存在，以及PHY內部以及PHY之間的計時保持在有效狀態。

圖1：EEE狀態流程圖

當出現傳輸數據時，PHY的MAC信號就會退出EEE狀態，EEE模式就會透明地呈現給更更高層級。PHY將退出低功耗模式，并傳輸空閑電碼組，以使遠端設備退出低功耗模式。

更多關于EEE的詳細信息，請參見應用說明“DP83822節能以太網IEEE 802.3az。”

遠程喚醒

遠程喚醒（WOL）能夠使以太網PHY保持在活動狀態，同時通過啟用系統的后端組件（處理器、微控制器（MCU）、專用集成電路 （ASIC）或其他組件）節約能耗，以選擇性的進行電源休眠。當以太網PHY收到已知的魔術包時，就會喚醒這類后端組件。

當系統擁有明確定義的觸發喚醒用WOL刺激時，WOL機制能夠在保持以太網收發器處于喚醒狀態的同時，讓工程師節約整體系統的功耗。WOL有多種不同的實現方法，具體見應用說明“DP83822遠程喚醒。”

圖2所示為以太網PHY在發送喚醒信號前會監控入口包的魔術模式機制。

圖2：WOL魔術包范例

現在，您已經了解兩種使用以太網PHY節約功耗的方法，您打算在系統中使用哪一種呢？

其他信息

· 了解更多關于業內最低功耗10/100以太網PHY產品之一的DP83822I。

· 了解DP83867IR千兆以太網PHY。

· 查看TI的整個以太網產品組合。

· 閱讀應用說明“DP83822低功耗模式。”

· 利用帶光線或雙絞線接口的EMI/EMC合規10/100 Mbps 以太網磚型參考設計。