Quelle est la fréquence d'horloge dans les cartes Ethernet de 10 Go et 100 Go?
Si je comprends bien, une carte Ethernet de 10 Go est capable de mettre 10 Go chaque seconde sur (disons) un câble à fibre optique. Désormais naïvement, car cela se produise dans le matériel, on aura besoin d'une horloge de 10 GHz exécutant la carte réseau.
Il est possible de la moitié de cette fréquence en clandestant sur les deux bords, mais 5 GHz est toujours très élevée pour les transistors à soutenir. Pour 100 Go Ethernet, 50 GHz semble complètement déraisonnable.
Quelle est la fréquence d'horloge des horloges en cours d'exécution (par exemple) une carte Ethernet de 10 Go? Y a-t-il des astuces pour réduire cette fréquence de la fréquence "naïf" de 10 GHz?
Vous êtes correct que les fréquences qui élevées seraient totalement ingérables. L'envoi d'un bit par fréquence entraînerait des problèmes pour différents types de transmissions radio. Nous avons donc des techniques de modulation qui permettent plus d'un bit d'être envoyé.
Une touche de terminologie: bauds, la plupart des gens se souviendront de ce terme à partir de l'époque des modems téléphoniques, est le taux de symboles à laquelle un support de communication fonctionne. Un symbole peut contenir plus d'un bit, afin d'envoyer des symboles multibit permettant un débit plus élevé à des fréquences inférieures.
10MBE (10base-t) Utilisé un codage très simple de Manchester inversé, 10 mbaud et une paire différentielle unique -2.5V/2,5V pour les communications dans chaque direction.
100MBE (100BASE-TX) Encodage 4B/5B, 125 Mbaud et une paire différentielle unique -1,0 V/1,0 V pour la communication dans chaque direction. Donc 4/5b * 125 MHz = 100 Mo dans chaque direction.
1GBE (1000base-t) utilise PAM-5 TCM, le même 125 Mbaud que 100MBE, les deux paires différentielles de quatre -1,0 V pour la communication dans les deux sens en même temps. Le codage PAM-5 permet 5 états, mais la modulation des treillis limite chaque extrémité à 2 à tout moment, de 2 bits sont envoyés dans chaque symbole. Ainsi, 125m/s * 4 * 2b = 1Gbps.
Notes de côté: 1GBE n'utilise qu'une seule paire pour négocier la connexion initiale. Si un câble n'a que cette paire qui fonctionne, il peut conduire à une réponse instantanée =NIC qui semble se connecter. De plus, presque tous les nouveaux Nics peuvent négocier sur l'une des 4 paires, permettant ainsi à Auto MDI/MDI. -X (mais ce n'est pas une exigence de la spécification). 1000base-t nécessite un câblage CAT5E. 1000BASE-TX SIGNIFIÉ SIMPLIFIÉS, mais nécessite le câble CAT6; il n'est jamais sorti du sol pour diverses raisons.
10GBE Utilise la codage PAM-16 DSQ128, 833 Mbaud, 4 paires comme avant. Le nouveau PAM-16 DSQ-128 avec la correction d'erreur LDPC est suffisamment compliqué que je n'essaierai pas d'expliquer comment cela fonctionne ici autre que de le dire que cela envoie efficacement 3 bits d'informations par symbole même sur le câblage noté pour seulement 500 MHz (ou moins dans certaines circonstances). Ainsi, 833,3 MHz * 4 * 3B = 10 Gbps.
Notes de côté: 10GBE nécessite un câblage CAT6A pour une opération de 100 m, CAT6 pour 55m, et Mai Travailler avec Cat5e pour Très court câbles. Le câblage autre que CAT6A doit être découragé en raison de la variation de la longueur standard de 100 m. En outre, les NIC plus âgés n'ont pas eu le gain nécessaire pour envoyer 10GBE sur des distances de plus de 100 m et étaient limitées aux câbles plus courts - voir le fabricant pour plus de détails si vous avez une première génération 10GBE NIC.
40GBE et 100GBE N'avez pas de normes de cuivre finalisées pour le moment. Il y a deux propositions 40GBase-T. Le premier utilise les mêmes techniques que 10GBase-T, mais 4x plus rapide et nécessitant un câblage certifié pour ~ 1600 MHz. La seconde utilise PAM-32 DSQ-512 et nécessite un câblage à ~ 1200 MHz (la complexité plus élevée signifierait des niques relativement coûteuses). Les deux sont susceptibles d'utiliser la LDPC pour permettre l'utilisation d'un câblage légèrement sous-estimé.
Connecteurs: Ni 40 ni 100GBE n'utiliseront le connecteur C8P8 (Côme RJ-45), mais probablement une variation de celle-ci appelée GG45, avec les 4 paires aux 4 coins du connecteur. Il existe également un connecteur intermédiaire, le ARJ45-HD avec des épingles pour 10MBE-10GBE (RJ-45) et 40GBE-100GBE (GG45). Tera est un connecteur concurrent évalué pour 1000 MHz, il semble peu probable de devenir la nouvelle norme.
Câblage: CAT7 et CAT7A sont des normes de câblage notées pour 600 MHz et 1200 MHz. Ils étaient initialement appelés CATF et CATFA. CAT8.1 et CAT8.2 ont été proposés avec des notes pour 1600 et 2000 MHz.
Il existe un débat quant à savoir s'il y aura une norme de 100gBase-T comme, avec la technologie actuelle, CAT7A, CAT8.1 et CAT8.2 ne transportera que de telles connexions de 10 m, 30 m et 50m respectives. CAT7A et UP sont déjà des câbles de manière dramatique de CAT6A et ci-dessous, nécessitant un blindage autour des deux paires individuelles et le câble dans son ensemble. Les tests suggèrent que ces connexions sont possibles ne démontrent pas non plus une mise en œuvre commercialement viable. Il y a spéculation raisonnable que des circuits plus avancés/sensibles puissent transporter 100GBE à un moment donné à un moment donné, mais ce n'est que des spéculations.
Il convient de mentionner: 10gBase-R, 40gBase-R et 100gBase-R sont une famille de spécifications de fibres pour 10, 40 et 100GBE qui ont toutes été normalisées. Celles-ci sont toutes disponibles en bref (-SR, 400m), longues (-LR, 10 km), étendues (-er, 40 km), propriétaire (-ZR, 80 km) et épon/x (-PR/x, 20 km) . Ils utilisent tous un codage commun 64B/66B, 10.3125 Gbaud et une utilisation simple plus de "voies" pour une capacité supplémentaire (1, 4 et 10 respectivement) - des voies d'onde différentes longueurs de lumière sur le même câble de fibre. Une mise en œuvre exclusive de 200 GBase fonctionne sa méthode de normalisation, avec des fréquences DWDM modulées et des gammes jusqu'à 2 mm.