Кіріспе
Желідегі ең төменгі деңгейдегі электрондық немесе оптикалық беріліс функциялары. Компьютерлік желілердің жеті қабатты OSI моделінде физикалық қабат немесе 1-қабат – бірінші және ең төменгі қабат болып табылады: құрылғылар арасындағы физикалық байланыспен ең тығыз байланысты қабат. Физикалық қабат беріліс ортасына электрлік, механикалық және процедуралық интерфейс ұсынады. Электрлік жалғауыштардың нысаны мен қасиеттері, берілу жиіліктері, қолданылатын желілік код және осы сияқты төменгі деңгейлі параметрлер физикалық қабатпен анықталады. Электрлік қабатта физикалық қабат көбінесе арнайы PHY чипімен немесе электрондық жобалауды автоматтандыру (EDA) жүйесінде жобалау блогы арқылы іске асырылады. Мобильді есептеулерде MIPI Alliance * PHY интерконектілік протоколдарының отбасы кеңінен қолданылады. Тарихи тұрғыдан алғанда, OSI моделі интернет-желілік байланыстармен тығыз байланысты, мысалы, Интернет-протоколдар жиынтығы және Ethernet, олар ұқсас бағыттарда, бірақ сәл өзгеше абстракциялармен бір дәуірде дамыған. Интернет-желісінен асып, OSI абстракциясы деректерді жеткізу және есептеу электроникасындағы құрылғылардың өзара байланысының барлық түрлеріне қолданылуы мүмкін.
In the seven layer OSI model of computer networking, the physical layer or layer 1 is the first and lowest layer: the layer most closely associated with the physical connection between devices. The physical layer provides an electrical, mechanical, and procedural interface to the transmission medium. The shapes and properties of the electrical connectors, the frequencies to transmit on, the line code to use and similar low level parameters, are specified by the physical layer. At the electrical layer, the physical layer is commonly implemented by dedicated PHY chip or, in electronic design automation (EDA), by a design block. In mobile computing, the MIPI Alliance * PHY family of interconnect protocols are widely used. Historically, the OSI model is closely associated with internetworking, such as the Internet protocol suite and Ethernet, which were developed in the same era, along similar lines, though with somewhat different abstractions. Beyond internetworking, the OSI abstraction can be brought to bear on all forms of device interconnection in data communications and computational electronics.
Рөл
Физикалық қабат желі түйіндерін қосатын физикалық деректер байланысы арқылы шикі биттер ағынын беру тәсілдерін анықтайды. Биттер ағыны кодтық сөздерге немесе символдарға топтастырылып, берілу ортасы арқылы берілетін физикалық сигналға түрлендірілуі мүмкін. Физикалық қабат – желідегі электрондық схемалардың тарату технологияларынан тұрады. Бұл желідегі жоғары деңгейдегі функциялардың негізгі қабаты болып табылады және оны кең ауқымды сипаттамалары бар әртүрлі аппараттық технологиялар арқылы іске асыруға болады. OSI моделінің семантикасы шеңберінде физикалық қабат деректер байланысы қабатынан келетін логикалық байланыс сұраныстарын электрондық (немесе басқа) сигналдарды жіберу немесе қабылдау үшін аппараттық талаптарға айналдырады. Физикалық қабат логикалық деректер пакеттерін жасауға жауапты жоғары қабаттарды қолдайды.
Интернет протоколы жиынтығына қатынасы
RFC 1122 және RFC 1123-те анықталған Интернет протоколы жиынтығы – Интернет және оған ұқсас желілерде қолданылатын жоғары деңгейдегі желілік сипаттама. Ол аппараттық деңгейдегі нақты техникалық талаптармен және интерфейстермен ғана айналысатын қабатты анықтамайды, себебі бұл модель физикалық интерфейстермен тікелей байланысты емес.
PHY
PHY, физикалық қабаттың аббревиатурасы, – желілік интерфейс контроллерінде OSI моделінің физикалық қабат функцияларын іске асыруға қажетті, әдетте интегралдық схема ретінде іске асырылатын электрондық схема. PHY байланыс қабатының құрылғысын (көбінесе MAC, яғни ортаға қол жеткізуді басқару аббревиатурасы) оптикалық талшық немесе мыс кабель сияқты физикалық ортаға қосады. PHY құрылғысы әдетте физикалық кодтау субқабатын (PCS) және физикалық ортаға тәуелді (PMD) қабат функционалдығын қамтиды. PHY сонымен қатар нақты физикалық қабат протоколына сілтеме жасайтын қысқа атауды құру үшін жұрнақ ретінде қолданылуы мүмкін, мысалы M PHY. Талшықты оптикалық байланыс үшін модульдік трансиверлер (SFP отбасысы сияқты) PHY чипін толықтырып, PMD субқабатын құрайды.
Ethernet физикалық қабылдағышы
Ethernet PHY – OSI желілік моделінің физикалық қабатында жұмыс істейтін компонент. Ол Ethernet-тің физикалық қабаты бөлігін іске асырады. Оның мақсаты – байланыс желісіне аналогты сигналдың физикалық қолжетімділігін қамтамасыз ету. Әдетте ол микробасқарушыдағы MAC чипіне немесе жоғары деңгейдегі функцияларды атқаратын басқа да жүйеге медиа тәуелсіз интерфейс (MII) арқылы қосылады. Нақтырақ айтқанда, Ethernet PHY – Ethernet кадрларын аппараттық түрде жіберу және қабылдау функцияларын іске асыратын чип; ол Ethernet желілік модуляциясының аналогтық домені мен сілтеме қабаты пакеттерінің цифрлық домені арасында интерфейс жасайды. PHY әдетте MAC адрестеуді басқармайды, себебі бұл сілтеме қабатының жұмысы. Сол сияқты, LAN арқылы ояну және Boot ROM функциялары желілік интерфейс картасында (NIC) іске асырылады, онда PHY, MAC және басқа да функциялар бір чипке немесе жеке чиптерге біріктірілуі мүмкін. Көп қолданылатын Ethernet интерфейстеріне деректерді жіберу үшін оптикалық талшық немесе екі-төрт мыс сым жұбы кіреді. Дегенмен, қазір Single Pair Ethernet (SPE) деп аталатын жаңа интерфейс пайда болды, ол бір жұп мыс сымды қолдана отырып, қажетті жылдамдықпен байланыс құруға мүмкіндік береді. Texas Instruments DP83TD510E – SPE технологиясын қолданатын PHY-дің мысалы. Мысалдарға Microsemi SimpliPHY және SynchroPHY VSC82xx/84xx/85xx/86xx отбасы, Marvell Alaska 88E1310/88E1310S/88E1318/88E1318S Gigabit Ethernet трансиверлері, Texas Instruments DP838xx отбасы және Intel мен ICS ұсыныстары жатады.
Басқа қолданбалар
Сымсыз LAN немесе Wi-Fi: PHY бөлігі радиожиілікті (RF), аралас сигналды және аналогтық бөліктерден тұрады, олар көбінесе трансиверлер деп аталады, сондай-ақ цифрлық сигналды өңдегішті (DSP) және байланыс алгоритмдерін өңдеуді, оның ішінде арна кодтарын пайдаланатын цифрлық негізді жолақты бөлігінен тұрады. Мұндай PHY бөліктері жүйедегі чип (SOC) нұсқаларында ортаға қол жеткізуді басқару (MAC) қабатымен біріктіріледі. 3G/4G/LTE/5G, WiMAX және UWB сияқты ұқсас сымсыз қолданыстар бар. Универсалды сериялық шина (USB): PHY чипі хосттардағы немесе кіріктірілген жүйелердегі көптеген USB контроллерлеріне енгізілген және интерфейстің цифрлық және модуляцияланған бөліктері арасындағы байланысты қамтамасыз етеді. IrDA: Инфрақызыл деректер қауымдастығының (IrDA) спецификациясы деректерді тасымалдаудың физикалық қабаты үшін IrPHY спецификациясын қамтиды. Serial ATA (SATA): Serial ATA контроллерлері PHY-ды пайдаланады.