【导读】随着智能工厂、远程监控及互联基础设施的快速发展，市场对能够在复杂环境下实现远距离可靠传输的网络系统需求日益迫切。为应对这一挑战，Microchip Technology（微芯科技公司）近日宣布推出全新系列光学以太网PHY收发器。该系列产品提供25 Gbps和10 Gbps两种速率选择，并创新性地集成了IEEE 1588精密时间协议(PTP) 和媒体访问控制安全(MACsec)加密功能，为传统铜缆以太网解决方案提供了一种安全、可预测且可扩展的替代方案。
随着智能工厂、远程监控及互联基础设施的快速发展，市场对能够在复杂环境下实现远距离可靠传输的网络系统需求日益迫切。为应对这一挑战，Microchip Technology（微芯科技公司）近日宣布推出全新系列光学以太网PHY收发器。该系列产品提供25 Gbps和10 Gbps两种速率选择，并创新性地集成了IEEE 1588精密时间协议(PTP) 和媒体访问控制安全(MACsec)加密功能，为传统铜缆以太网解决方案提供了一种安全、可预测且可扩展的替代方案。
这些收发器支持在单模光纤中实现最长10公里的链路传输，使其非常适合部署在企业园区、高校校区或仓储物流等分布式场景。其内置的PTP时间戳功能可提供分布式节点间亚纳秒级(<1 ns)同步精度，为工业自动化、通信及机器人等时间敏感型应用提供了关键技术支持。
一、产品特性
●高速传输能力：支持1 Gbps至25 Gbps的以太网速率，为数据中心、园区网络以及机器人/工业自动化等高数据量应用提供更高带宽。
●精密时间同步：集成IEEE 1588精密时间协议(PTP)，提供亚纳秒级(<1 ns)同步精度，确保分布式节点间极高精度的时间一致性。
●硬件级安全加密：在芯片层面集成MACsec (IEEE 802.1AE)加密技术，通过硬件加密保护以太网设备间的数据传输，有效防止网络数据泄露。
●长距离传输：支持最远10公里的单模光纤传输，克服传统铜缆的距离限制，适合分布式基础设施部署。
●灵活配置选项：提供双端口和四端口配置，以及10 Gbps和25 Gbps两种速率选择，设计人员可根据应用需求灵活选择。
●多介质支持：支持光纤或直连铜缆(DAC) 等多种传输介质，使网络扩展更为便捷。
全新系列的光以太网PHY收发器产品包括：
LAN826x系列（最高支持 10 Gbps）
• 双端口
o LAN8262-V/3HW： 10 Gbps，双端口，支持MACsec
o LAN8263-V/3HW：10 Gbps，双端口，支持PTP
o LAN8264-V/3HW：10 Gbps，双端口，支持PTP与MACsec
• 四端口
o LAN8267-V/3HW：10 Gbps，四端口，支持PTP
o LAN8268-V/3HW：10 Gbps，四端口，支持PTP与MACsec
LAN802x与LAN804x系列（最高支持 25 Gbps）
• 双端口
o LAN8022-V/3HW：25 Gbps，双端口，支持MACsec
o LAN8023-V/3HW：25 Gbps，双端口，支持PTP
o LAN8024-V/3HW：25 Gbps，双端口，支持PTP与MACsec
• 四端口
o LAN8042-V/3HW：25 Gbps，四端口，支持MACsec
o LAN8043-V/3HW：25 Gbps，四端口，支持PTP
o LAN8044-V/3HW：25 Gbps，四端口，支持PTP与MACsec
二、产品优势
●简化网络设计：通过集成PTP和MACsec功能，避免了在现有设计中添加这些功能所需的系统全面改造。Microchip公司副总裁Charlie Forni表示，这有助于"保护客户的核心处理投资"，实现"可直接扩展的附加式功能"。
●增强网络安全性：硬件实现的MACsec加密能有效抵御中间人攻击、拒绝服务(DoS)、窃听和伪装等常见网络攻击，确保数据在整个网络中的完整性与安全性。
●确保时间确定性：亚纳秒级同步精度对于工业自动化、电信和机器人等时间敏感型应用至关重要，为高性能应用提供了确定性的网络性能。
●扩展覆盖范围：10公里的传输距离使网络能够覆盖广泛分布的设施，如公司园区、大学校园和大型仓库，解决了传统铜缆以太网的距离限制问题。
●保护投资可扩展：支持从1 Gbps到25 Gbps的速率范围，使客户能够根据当前需求选择合适的配置，同时为未来升级预留空间，保护长期投资。
三、突破性技术亮点
Microchip新型光学以太网PHY收发器融合了多项创新技术，代表了工业网络技术的重要进步：
1. 精密时间协议的硬件集成
●与传统软件实现方式不同，Microchip将PTP时间戳功能直接集成在硬件层面，实现了亚纳秒级(<1 ns)的同步精度。这种硬件级集成消除了软件处理带来的延迟和不确定性，为工业自动化、机器人等时间敏感应用提供了前所未有的时间一致性保障。
2. 芯片级安全加密技术
●新产品在硅片层面集成了MACsec (IEEE 802.1AE)加密技术，提供了基于硬件的安全保护。这种实现方式通过加密以太网设备之间的所有流量来防止网络数据泄露，并专门设计用于抵御中间人攻击、拒绝服务(DoS)攻击、窃听和欺骗等常见网络攻击，确保了整个网络的数据完整性和安全性。
3. 多速率自适应与介质灵活性
●该收发器系列支持1 Gbps至25 Gbps的自适应速率，使设计人员能够根据具体应用需求选择合适的数据速率和介质（光纤或直连铜缆）。这种灵活性确保了网络的可扩展性，允许客户在保持相同核心架构的同时升级网络性能。
4. 优化的光学接口设计
●针对长距离传输需求，这些收发器采用了优化的光学接口，支持最远10公里的单模光纤传输。这一特性使其非常适合部署在企业园区、大学校园、仓储物流等分布式场景中，解决了传统铜缆以太网在距离和抗干扰性方面的限制。
四、同类竞品品牌型号对比
表格分析
从竞争对比表可以看出，Microchip新型光学以太网PHY收发器在功能集成度方面具有明显优势。LAN8044-V/3HW等型号不仅支持25 Gbps的高速传输，还集成了PTP精密时间同步和MACsec安全加密功能，提供了更为全面的解决方案。
相比之下，市场上许多竞争产品主要专注于基础的数据传输功能，如Cisco、II-VI Incorporated和Amphenol等厂商的单模光收发器，它们在特定应用场景（如电信运营商网络、数据中心）中表现可靠，但缺乏Microchip产品的高级同步和安全特性。
特别值得一提的是，Microchip通过在单一芯片中集成多种高级功能，为工业自动化、数据中心和高性能计算等应用提供了更为简化且高效的解决方案。这种高度集成减少了对外部组件的需求，降低了整体系统复杂性和成本，同时提高了可靠性。
在速率灵活性方面，Microchip产品支持从1 Gbps到25 Gbps的广泛范围，使客户能够根据具体需求选择合适的配置，为不同规模和需求的网络应用提供了更广泛的适用性。
五、应用领域
●工业自动化与智能制造：为工业机器人、PLC控制系统等时间敏感应用提供确定性网络性能和亚纳秒级同步，确保生产流程的精准协调。
●数据中心与校园网络：25 Gbps的高速传输能力和MACsec加密保障数据密集型应用的安全可靠运行，适合数据中心互联和大型企业园区网络。
●电信基础设施：精密时间协议为5G网络、移动前传和回传应用提供必要的时间同步，满足电信行业对时序精度的严格要求。
●智能仓储与物流系统：10公里长距离传输能力适合大型仓储设施和物流中心的分布式网络部署，实现全方位设备互联。
●机器人技术与自动化系统：高精度时间同步确保多个机器人单元之间的协调运作，为复杂自动化任务提供可靠的网络基础。
六、产品供货
Microchip新型光学以太网PHY收发器目前已投入量产，客户可通过Microchip直接购买，或联系Microchip销售代表及全球授权分销商获取。
为简化开发流程，Microchip还提供了LAN8044评估工具包（部件编号EA00J09A），其中包含LAN8044 EDSX子卡（部件编号EV57U68A） 和EVB-VSC7558TSN EDSX（部件编号UNG8415），帮助工程师加速产品设计和验证过程。
基于Microchip广泛的供应链能力和生产规模，该系列产品具备稳定的供货保障，能够满足客户从原型开发到大规模量产的不同阶段需求。
结语
Microchip新型光学以太网PHY收发器的推出，标志着工业网络技术迈向了一个新的里程碑。这些产品通过高度集成精密时间同步和硬件级安全加密功能，解决了现代网络基础设施面临的关键挑战——时间确定性和数据安全性。
随着工业4.0、物联网和边缘计算的快速发展，对高性能、高可靠性网络解决方案的需求将持续增长。Microchip凭借其新型光学以太网PHY收发器，为工程师构建下一代智能、安全且可扩展的网络提供了强大工具，助力客户在数字化转型中保持竞争优势。
在网络攻击日益频繁、时间精度要求日益提高的今天，Microchip的这些创新解决方案有望成为未来工业自动化、数据中心和电信基础设施的核心组成部分，推动各行各业向更智能、更互联的方向发展。
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