從硬件上來說，一般PHY芯片為模數混合電路，負責接收電、光這類模擬信號，經過解調和A/D轉換后通過MII接口將信號交給MAC芯片進行處理。一般MAC芯片為純數字電路。
物理層定義了數據傳送與接收所需要的電與光信號、線路狀態、時鍾基准、數據編碼和電路等，並向數據鏈路層設備提供標准接口。物理層的芯片稱之為PHY。
下圖為RTL8211的原理框圖，詳細的數據手冊鏈接如下：
http://download3.dvd-driver.cz/realtek/datasheets/pdf/rtl8211e(g)-vb(vl)-cg_datasheet_1.6.pdf
圖8‑7 RTL8211原理框圖
下圖是Ti的DP83865原理框圖，詳細的數據手冊鏈接如下：
http://www.ti.com/product/DP83865/technicaldocuments
圖8‑8 DP83865原理框圖
下圖為88X3140/3120的原理框圖，詳細的數據手冊鏈接如下：
https://www.marvell.com/products/transceivers/alaska-x-gbe.html
圖8‑9 88X3140/3120原理框圖
通過幾個PHY片的原理框圖可以總結出下面的簡化PHY片的原理框圖。
圖8‑10 PHY簡化的原理框圖
從上圖可知，PHY它包含了多個功能模塊，功能模塊的多少會因需要的不同而有所增減，比如：
只有10GBase-R、40GBase-R、100GBase-R的PCS需要FEC；
40GBase-R的PCS需要2個PMA、100GBase-R的PCS需要3個PMA；
只有≥1Gbps以上的背板應用場景才會用到AN。
從之前文章分析可知，FPGA實現網口通信主要有以下幾種方式：
FPGA獨立實現MAC與PHY協議;
FPGA獨立實現MAC協議，PHY采用獨立芯片;
FPGA既不實現MAC也不實現PHY，MAC與PHY均采用集成芯片;
相應的框圖如下：
圖8‑11 FPGA實現網口通信三種方式
注（1）FPGA可以直接出MDI接口嗎？？