Générations Ethernet, débits par voie et interfaces électriques

Chaque débit Ethernet depuis 10G est construit à partir d’un petit ensemble de débits de voie — 10G, 25G, 50G, 100G et désormais 200G par voie — combinés en parallèle. Savoir de quelles voies se compose un débit donné explique l’interface électrique du module, pourquoi l’éclatement (breakout) fonctionne ou non, pourquoi un module 100G peut être soit 4 × 25G soit 1 × 100G, et sur quoi un hôte et un module doivent s’entendre avant que la lumière ait un sens.

Chronologie des projets IEEE 802.3

Les interfaces MSA (CWDM4, PSM4, ZR…) ont comblé les écarts entre elles : MSA d’interface optique.

Comment les débits sont construits à partir des voies

Quand les voies électriques et optiques sont en nombre différent, un gearbox dans le DSP du module effectue la conversion entre elles — 400GAUI-8 vers DR4 est le cas classique (Modulation et DSP). Quand elles correspondent (4 × 25G CAUI-4 vers SR4), le module est un simple retimer, voire non retimé.

Noms des interfaces électriques

Les valeurs en GBd incluent le FEC et le surdébit 64B/66B : 25,78 GBd transporte 25 Gb/s de charge utile, 53,125 GBd PAM4 transporte 100 Gb/s. Ces noms apparaissent dans les descripteurs d’application CMIS comme la moitié côté hôte de l’interface (SFF-8024).

Ce qui doit correspondre

1. Débit et nombre de voies côté électrique — un port 4 × 25G ne peut pas piloter un module 2 × 50G même si les deux affichent « 100G ».
2. Modulation — les voies NRZ et les voies PAM4 sont des couches physiques différentes.
3. FEC — RS(528) pour les voies 25G NRZ, RS(544) pour tout PAM4 ; obligatoire ou optionnel selon le PMD (FEC et entraînement de liaison).
4. Encodage — 8B/10B (1G) contre 64B/66B (10G+) ; un module double débit bascule les deux.
5. PMD optique aux deux extrémités — la longueur d’onde, la fibre et la portée dans Interfaces optiques et la référence des PMD.

Le module déclare tout cela dans son identité — débit nominal, encodage, codes de conformité ou d’application — et l’hôte refuse les combinaisons qu’il ne peut pas piloter (Vitesse et débit).

Dans CodingBox

L’écran Check transceiver affiche le débit de voie nominal, l’encodage et, pour les modules CMIS, les ID d’interface hôte de chaque application, afin de voir en un coup d’œil si un module est 4 × 25G ou 2 × 50G avant qu’il ne rencontre un port.

Les facteurs de forme 1.6T qui transportent les voies 802.3dj : OSFP224 (8 × 200G) et OSFP-XD (16 × 100G).

Les noms côté hôte de ces ensembles de voies — CAUI-4, 400GAUI-8, 800GAUI-8 — avec les points de conformité C2M, le mappage OIF CEI et la conversion électrique-optique des voies : XGMII, XAUI et la famille AUI.