Generacje Ethernet, przepływności linii i interfejsy elektryczne · Ethernet · Technologie · Dokumentacja · CodingBox
CodingBox Dokumentacja

Generacje Ethernet, przepływności linii i interfejsy elektryczne

Każda szybkość Ethernet od 10G wzwyż powstaje z niewielkiego zestawu prędkości linii — 10G, 25G, 50G, 100G, a teraz 200G na linię — łączonych równolegle. Wiedza o tym, z jakich linii złożona jest dana szybkość, wyjaśnia interfejs elektryczny modułu, dlaczego breakout działa albo nie działa, dlaczego moduł 100G może być zarówno 4 × 25G, jak i 1 × 100G, oraz co host i moduł muszą ze sobą uzgodnić, zanim światło zacznie cokolwiek znaczyć.

Oś czasu projektów IEEE 802.3

RokPoprawkaSzybkościSygnalizacja liniiUwagi
1998802.3z1000BASE-SX/LX/CX1,25 GBd 8B/10Bera GBIC → SFP
1999802.3ab1000BASE-T4 pary, PAM5miedź 1G
2002802.3ae10GBASE-SR/LR/ER/LX410,3125 GBd 64B/66BXENPAK/X2/XFP → SFP+
2006802.3an / aq10GBASE-T / LRM—miedź 10G; MMF 220 m z EDC
2010802.3ba40GBASE-SR4/LR4/CR4, 100GBASE-SR10/LR4/ER44 × 10G / 10 × 10G / 4 × 25GQSFP+, CFP
2014802.3bj100GBASE-CR4/KR44 × 25G NRZwprowadza RS-FEC (528,514)
2015802.3bm100GBASE-SR4, CAUI-4, 40GBASE-ER44 × 25GQSFP28 staje się możliwy
2016802.3by25GBASE-SR/LR/CR1 × 25GSFP28; klasy kabli CA-25G-L/S/N
2017802.3bs200GBASE-FR4/LR4/DR4, 400GBASE-SR16/DR4/FR8/LR850G PAM4 (8 × 50G elektryczne)RS-FEC (544,514) KP4
2018802.3cd50GBASE-SR/FR/LR/CR, 100GBASE-SR2/DR/CR2, 200GBASE-SR4/CR4linie 50G PAM4SFP56, QSFP56
2019–21802.3cn / cu50/200/400G 40 km ER; 100GBASE-FR1/LR1, 400GBASE-FR4/LR4-6optyczne linie 100G PAM4przyjął MSA 100G Lambda
2022802.3ck / db100G/linia elektryczne (100GAUI-1, 400GAUI-4, 800GAUI-8); 100G/linia VCSEL (SR1, SR4, VR)106,25 GBd PAM4QSFP112, OSFP 800G
2024802.3df800GBASE-DR8/SR8/VR8, -DR4 (200G/linia optyczne)8 × 100G elektryczne800G w OSFP / QSFP-DD800
~2026802.3dj200G/linia elektryczne i optyczne; 800GBASE-DR2, 1.6TBASE-DR8212,5 GBd PAM41.6T OSFP-XD, OSFP

MSA interfejsy (CWDM4, PSM4, ZR…) wypełniły luki między nimi: MSA interfejsów optycznych.

Jak szybkości są budowane z linii

SzybkośćLinie elektryczne (host ↔ moduł)Linie optyczne (typowo)Moduł
10G1 × 10G (XFI/SFI)1 × 10GSFP+
25G1 × 25G (25GAUI)1 × 25GSFP28
40G4 × 10G (XLAUI/XLPPI)4 × 10G (SR4, LR4)QSFP+
50G1 × 50G PAM4 lub 2 × 25G1 × 50G PAM4SFP56
100G4 × 25G (CAUI-4)4 × 25G (SR4, LR4, CWDM4, PSM4)QSFP28
100G2 × 50G (100GAUI-2) lub 1 × 100G (100GAUI-1)1 × 100G PAM4 (DR, FR1, LR1)QSFP28/QSFP56/QSFP112, SFP112
200G4 × 50G (200GAUI-4) lub 8 × 25G4 × 50G (FR4, SR4, DR4)QSFP56
400G8 × 50G (400GAUI-8) lub 4 × 100G (400GAUI-4)4 × 100G (DR4, FR4, LR4) lub 8 × 50G (SR8, FR8)QSFP-DD, OSFP
800G8 × 100G (800GAUI-8)8 × 100G (DR8, 2×FR4) lub 4 × 200G (DR4)OSFP, QSFP-DD800
1.6T8 × 200G8 × 200G (DR8)OSFP-XD, OSFP

Gdy liczba linii elektrycznych i optycznych się różni, konwersję między nimi wykonuje gearbox w DSP modułu — klasycznym przykładem jest 400GAUI-8 na DR4 (Modulacja i DSP). Gdy liczby się zgadzają (4 × 25G CAUI-4 na SR4), moduł jest prostym retimerem albo nawet pracuje bez retimingu.

Nazwy interfejsów elektrycznych

NazwaLinie × szybkośćStosowana z
XAUI4 × 3,125 GBd (8B/10B)XENPAK, X2, wczesne 10G
XFI / SFI1 × 10,3125 GBdXFP / SFP+
25GAUI1 × 25,78 GBdSFP28
XLAUI / XLPPI4 × 10,3125QSFP+ (retimowany / równoległy interfejs fizyczny)
CAUI-10 / CAUI-410 × 10,3125 / 4 × 25,78CFP / QSFP28, CFP4
50GAUI-2 / 50GAUI-12 × 25,78 / 1 × 26,5625 GBd PAM4SFP56
100GAUI-4 / -2 / -14 × 25,78 / 2 × 26,56 PAM4 / 1 × 53,125 PAM4QSFP28 → QSFP112
200GAUI-8 / -4 / -28 × 25,78 / 4 × 26,56 PAM4 / 2 × 53,125 PAM4QSFP56 → QSFP112
400GAUI-16 / -8 / -416 × 25,78 / 8 × 26,56 PAM4 / 4 × 53,125 PAM4CFP8 → QSFP-DD/OSFP
800GAUI-88 × 53,125 GBd PAM4OSFP, QSFP-DD800

Wartości GBd obejmują narzut FEC i 64B/66B: 25,78 GBd niesie 25 Gb/s danych użytkowych, 53,125 GBd PAM4 niesie 100 Gb/s. Te nazwy pojawiają się w deskryptorach aplikacji CMIS jako połowa dotycząca interfejsu hosta (SFF-8024).

Co musi się zgadzać

  1. Prędkość i liczba linii po stronie elektrycznej — port 4 × 25G nie wysteruje modułu 2 × 50G, nawet jeśli oba są opisane jako „100G”.
  2. Modulacja — linie NRZ i linie PAM4 to różne warstwy fizyczne.
  3. FEC — RS(528) dla linii 25G NRZ, RS(544) dla wszystkich PAM4; obowiązkowy lub opcjonalny zależnie od PMD (FEC i trenowanie łącza).
  4. Kodowanie — 8B/10B (1G) a 64B/66B (10G+); moduł dwuszybkościowy przełącza oba.
  5. Optyczny PMD na obu końcach — długość fali, światłowód i zasięg w Interfejsy optyczne oraz Materiały referencyjne PMD.

Moduł deklaruje to wszystko w swoich danych identyfikacyjnych — nominalną szybkość, kodowanie, kody zgodności lub kody aplikacji — a host odrzuca kombinacje, których nie potrafi wysterować (Szybkość i przepływność).

W CodingBox

Ekran Check transceiver pokazuje nominalną prędkość linii, kodowanie oraz — dla modułów CMIS — identyfikatory interfejsu hosta każdej aplikacji, dzięki czemu jednym spojrzeniem widzisz, czy moduł to 4 × 25G, czy 2 × 50G, zanim trafi do portu.

Formaty obudowy 1.6T, które obsługują linie 802.3dj: OSFP224 (8 × 200G) i OSFP-XD (16 × 100G).

Nazwy tych pakietów linii po stronie hosta — CAUI-4, 400GAUI-8, 800GAUI-8 — wraz z punktami zgodności C2M, mapowaniem OIF CEI i przeliczaniem linii elektrycznych na optyczne: XGMII, XAUI i rodzina AUI.


Jeśli znajdziesz nieścisłość lub błąd w tym materiale, zaznacz odpowiedni fragment i naciśnij Ctrl+Enter, aby .