10Gb ve 100Gb Ethernet kartlarındaki saat frekansı nedir?


15

Anladığım kadarıyla, 10 Gb'lik bir Ethernet kartı, saniyede 10 Gb'lik bir fiber optik kabloya (örneğin) takabiliyor. Şimdi saf bir şekilde, bunun donanımda gerçekleşmesi için, ağ kartını çalıştıran bir 10GHz saat gerekir.

Her iki kenarda da saat hızını bu frekansın yarısına indirmek mümkündür, ancak transistörlerin desteklemesi için 5GHz hala çok yüksektir. 100Gb Ethernet için 50GHz tamamen mantıksız görünüyor.

10 Gb Ethernet kartıyla çalışan saatlerin saat frekansı nedir? Bu frekansı "naif" 10GHz frekansından kesmek için kullanılan hileler var mı?

Yanıtlar:


33

Yüksek frekansların tamamen yönetilemeyeceği konusunda haklısınız. Frekans başına bir bit göndermek, çeşitli radyo aktarımı türleri için de sorunlara neden olacaktır. Bu yüzden birden fazla bitin gönderilmesine izin veren modülasyon tekniklerimiz var.

Bir terminoloji dokunuşu: baud, çoğu insan telefon modem günlerinden bu terimin bir iletişim ortamının çalıştığı sembol oranı olduğunu hatırlayacaktır. Bir sembol birden fazla bit içerebilir, bu nedenle çok baytlı semboller göndermek daha düşük frekanslarda daha yüksek verim sağlar.

  • 10MbE (10Base-T), her yönde iletişim için çok basit bir ters çevrilmiş Manchester kodlaması, 10 Mbaud ve tek bir -2.5v / 2.5v diferansiyel çifti kullandı.

  • 100MbE (100Base-TX), her yönde iletişim için 4B / 5B kodlama, 125 Mbaud ve tek bir -1.0 / 1.0v diferansiyel çifti kullandı. Böylece 4 / 5b * 125 MHz = 100Mb her yönde.

  • 1GbE (1000Base-T), 100MbE ile aynı 125 Mbaud olan PAM-5 TCM'yi, aynı anda her iki yönde iletişim için dört -1.0 / 1.0v diferansiyel çiftini kullanır. PAM-5 kodlaması 5 duruma izin verir, ancak kafes modülasyonu her bir ucu belirli bir zamanda 2 ile sınırlar, böylece her sembolde 2 bit gönderilir. Böylece 125M / s * 4 * 2b = 1Gbps.

    Yan notlar: 1GbE, ilk bağlantıyı görüşmek için yalnızca tek bir çift kullanır. Bir kabloda sadece bu çift çalışıyorsa, bağlanmış gibi görünen yanıt vermeyen bir NIC'ye yol açabilir. Ayrıca, neredeyse tüm yeni NIC'ler 4 çiftin herhangi biri üzerinde pazarlık yapabilir, böylece otomatik MDI / MDI-X'i etkinleştirir (ancak bu şartname şart değildir). 1000Base-T, Cat5e kablolama gerektirir. 1000Base-TX basitleştirilmiş NIC'ler, ancak gerekli Cat6 kablosu; çeşitli nedenlerden ötürü hiçbir zaman yerden kalkmadı.

  • 10GbE , önceki gibi PAM-16 DSQ128 kodlaması, 833 Mbaud, 4 çift kullanır. LDPC hata düzeltmeli yeni PAM-16 DSQ-128, sadece 500MHz (veya daha düşük bir değere sahip) kablolama üzerinde bile sembol başına 3 bit etkili bir şekilde gönderdiğini söylemek dışında burada nasıl çalıştığını açıklamaya çalışmayacak kadar karmaşıktır. bazı durumlar). Böylece 833.3 MHz * 4 * 3b = 10Gbps.

    Yan notlar: 10GbE, 100m operasyon için Cat6A kablolama gerektirir 55m için Cat6 ve olabilir için Cat5e ile çalışmak çok kısa kablolar. 100m standart uzunluktan sapma nedeniyle Cat6a dışındaki kablolar kullanılmamalıdır. Ayrıca, eski NIC'lerin 100m mesafelerde 10GbE göndermek için gerekli kazancı yoktu ve daha kısa kablolarla sınırlıydı - ilk nesil 10GbE NIC'iniz varsa ayrıntılar için üreticiye bakın.

  • 40GbE ve 100GbE'ye hiçbir şu anda bakır standartlarını sonuna gelmiş olduk. İki adet 40GBase-T teklifi vardır. Birincisi 10Gbase-T ile aynı teknikleri kullanır, ancak 4 kat daha hızlıdır ve ~ 1600MHz için sertifikalı kablolama gerektirir. İkincisi PAM-32 DSQ-512 kullanır ve ~ 1200MHz'de kablolama gerektirir (daha yüksek karmaşıklık nispeten pahalı NIC'ler anlamına gelir). Her ikisinin de hafifçe yetersiz kablo kullanımı için LDPC kullanması muhtemeldir.

    Konektörler: Ne 40 ne de 100GbE, C8P8 (günlük olarak RJ-45) konnektörü kullanmaz, ancak muhtemelen 4 çiftli konnektörün 4 köşesinde GG45 olarak adlandırılan bir varyasyon. Ayrıca, 10MbE-10GbE (RJ-45) ve 40GbE-100GbE (GG45) için pimli ARJ45-HD de bir ara konektör vardır. TERA, 1000 MHz'lik rakip bir konektördür, yeni standart haline gelmesi pek olası görünmemektedir.

    Kablolama: Cat7 ve Cat7a, 600 MHz ve 1200 MHz için derecelendirilmiş kablo standartlarıdır. Başlangıçta CatF ve CatFa olarak adlandırıldılar. 1600 ve 2000 MHz değerleri ile Cat8.1 ve Cat8.2 önerilmiştir.

    Mevcut teknoloji ile Cat7a, Cat8.1 ve Cat8.2'nin yalnızca 10m, 30m ve 50m gibi bağlantıları taşıyacağı için 100GBase-T standardı olup olmayacağı konusunda bazı tartışmalar var. Cat7a ve üstü, Cat6a ve aşağılarından çok farklı kablolardır ve hem bireysel çiftlerin hem de bir bütün olarak kablonun etrafında koruma gerektirir. Bu bağlantıların mümkün olduğunu gösteren test, ticari olarak uygulanabilir bir uygulama da göstermez. Gelecekte bir noktada daha gelişmiş / hassas devrelerin 100GbE taşıyabileceği konusunda makul spekülasyonlar var, ancak bu sadece spekülasyon.

  • Bahsetmeye değer: 10GBase-R, 40GBase-R ve 100GBase-R, hepsi standartlaştırılmış olan 10, 40 ve 100GbE için bir fiber spesifikasyon ailesidir. Bunların tümü Kısa (-SR, 400m), Uzun (-LR, 10km), Genişletilmiş (-ER, 40km), Tescilli (-ZR, 80km) ve EPON / x (-PR / x, 20km) aralıklarında mevcuttur . Hepsi ortak 64b / 66b kodlama, 10.3125 GBaud kullanır ve ek kapasite (sırasıyla 1, 4 ve 10) için daha fazla "şerit" kullanırlar - şeritler aynı fiber kablo üzerinde farklı ışık dalga boylarıdır. 200GB'lık tescilli bir uygulama, modüle edilmiş DWDM frekansları ve 2Mm'ye kadar olan aralıklarla olsa da, standardizasyon yolunda çalışıyor.


Sıklıkla öğrendiğim bir cevap görmüyorum ve sadece bir çözüm bulmuyorum. Teşekkürler bayım.
dyasny

3

Chris S zaten doğru cevabı verdi: baudlar, bps değil .

Ancak, 5GHz “transistörlerin desteklemesi için çok yüksek değildir”. Ticari olarak temin edilebilen teraherz transistörleri vardır.

Tabii ki, bir iletim hattındaki bir GHz sinyalini birkaç milimetreden daha fazla gürültüden korumak inanılmaz derecede zor olacaktır. Optik sinyaller ise ....

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.