1 SerDes
SerDes是英文SERializer（串行器）/DESerializer（解串器）的簡稱。它是一種時分多路復用(TDM)、點對點的通信技術，即在發送端多路低速並行信號被轉換成高速串行信號，經過傳輸媒體(光纜或銅線)，最后在接收端高速串行信號重新轉換成低速並行信號。這種點對點的串行通信技術充分利用傳輸媒體的信道容量，減少所需的傳輸信道和器件引腳數目，從而大大降低通信成本。
SerDes主要由物理介質相關（ PMD）子層、物理媒介附加（PMA）子層和物理編碼子層（ PCS ）所組成。PMD是負責串行信號傳輸的電氣塊，PMA負責串化/解串化，PCS負責數據流的編碼/解碼。在PCS的上面是上層功能。針對FPGA 的SERDES ，PCS提供了ASIC塊和FPGA之間的接口邊界。
以太網是使用最廣泛的通信協議。以太網的數據傳輸速率已經從10 Mbps發展至100 Mbps，又發展至1000 Mbps ，繼而又發展多吉比特范圍： 10 Gbps 、 40 Gbps和100 Gbps。隨着數據傳輸率的發展，鏈路已經從並行接口（MII、 GMII ）發展到串行鏈路（GE、SGMII 、 XAUI等）。
2 以太網接口
GMII
GMII是8bit並行同步收發接口，采用8位接口數據，工作時鍾125MHz，因此傳輸速率可達1000Mbps。同時兼容MII所規定的10/100 Mbps工作方式。GMII接口數據結構符合IEEE以太網標准。該接口定義見IEEE 802.3-2000。
發送器：
- GTXCLK——吉比特TX..信號的時鍾信號（125MHz）
- TXCLK——10/100M信號時鍾
- TXD[7..0]——被發送數據
- TXEN——發送器使能信號
- TXER——發送器錯誤（用於破壞一個數據包）
注：在千兆速率下，向PHY提供GTXCLK信號，TXD、TXEN、TXER信號與此時鍾信號同步。否則，在10/100M速率下，PHY提供 TXCLK時鍾信號，其它信號與此信號同步。其工作頻率為25MHz（100M網絡）或2.5MHz（10M網絡）。
接收器：
- RXCLK——接收時鍾信號（從收到的數據中提取，因此與GTXCLK無關聯）
- RXD[7..0]——接收數據
- RXDV——接收數據有效指示
- RXER——接收數據出錯指示
- COL——沖突檢測（僅用於半雙工狀態）管理配置
- MDC——配置接口時鍾
- MDIO——配置接口I/O
管理配置接口控制PHY的特性。該接口有32個寄存器地址，每個地址16位。其中前16個已經在"IEEE 802.3,2000-22.2.4 Management Functions"中規定了用途，其余的則由各器件自己指定。
RMII
RMII（Reduced Media Independant Interface），簡化媒體獨立接口。是標准的以太網接口之一，比MII有更少的I/O傳輸。關於RMII口和MII口的問題，RMII口是用兩根線來傳輸數據的，MII口是用4根線來傳輸數據的， GMII是用8根線來傳輸數據的。GMII和RMII都是並行傳輸並需要隨路時鍾。對於10M線速，MII的時鍾速率是2.5M，RMII則是5M；對於100M線速，MII的時鍾速率是25M，RMII則是50M。
MII/RMII用於傳輸以太網包，在MII/RMII接口是4/2bit的，在以太網的PHY里需要做串並轉換、編解碼等才能在雙絞線和光纖上進行傳輸，其幀格式遵循IEEE 802.3(10M)/IEEE 802.3u(100M)/IEEE 802.1q(VLAN)。
以太網幀的格式為：前導符+開始位+目的MAC地址+源MAC地址+類型/長度+數據+padding(optional)+32bitCRC。
如果有VLAN，則要在類型/長度后面加上2個字節的VLAN Tag，其中12bit來表示VLAN ID，另外4bit表示數據的優先級!
SGMII
SGMII（Serial Gigabit Media Independent Interface）是PHY與MAC之間的接口，類似與GMII和RGMII，只不過GMII和RGMII都是並行的，而且需要隨路時鍾，PCB布線相對麻煩，而且不適應背板應用。而SGMII是串行的，不需要提供另外的時鍾，MAC和PHY都需要CDR去恢復時鍾。另外SGMII是有8B/10b編碼的，速率是1.25Gbps。
XGMII
XGMII（10 Gigabit Media Independent Interface）是"10Gb獨立於媒體的接口"，X對應羅馬數字10。SGMII為串行吉比特媒體獨立接口，SGMII 提供了速率為 10/100/1000 Mbps 的全雙工 BASE-T 功能，在光傳輸里，應用在以太網板上。
如果把SGMII PHY單獨做成一個模塊，它和以太網板上的MAC控制直接的關系是怎樣的呢？
SGMII是PHY與MAC之間的接口，類似與GMII和RGMII，只不過GMII和RGMII都是並行的，而且需要隨路時鍾， PCB布線相對麻煩，而且不適應背板應用。而SGMII是串行的，不需要提供另外的時鍾，MAC和PHY都需要CDR去恢復時鍾。另外SGMII是有8B/10b編碼的，速率是1.25G。SFP SGMII 與普通SFP相差很大，前者百兆速率可用在千兆位的SFP端口，而普通的SFP就不能，這樣的差別可以方便客戶以后的網絡升級。