อีเธอร์เน็ต 25 กิกะบิต
25 Gigabit Ethernetและ50 Gigabit Ethernetเป็นมาตรฐานสำหรับ การเชื่อมต่อ Ethernetใน สภาพแวดล้อม ศูนย์ข้อมูลซึ่งพัฒนาโดยคณะทำงานIEEE 802.3 802.3by [ 1 ]และ802.3cd [ 2 ]และมีให้บริการจากผู้จำหน่ายหลายราย
ประวัติศาสตร์
กลุ่มอุตสาหกรรม25G Ethernet Consortium [ 3 ]ก่อตั้งขึ้นโดย Arista, Broadcom, Google, Mellanox Technologies และ Microsoft ในเดือนกรกฎาคม 2014 เพื่อสนับสนุนข้อกำหนดของเทคโนโลยี Ethernet 25 Gbit/s แบบเลนเดียวและ Ethernet 50 Gbit/s แบบสองเลนร่าง ข้อกำหนด ของ 25G Ethernet Consortiumเสร็จสมบูรณ์ในเดือนกันยายน 2015 และใช้เทคโนโลยีจาก IEEE Std. 802.3ba และ IEEE Std. 802.3bj
ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2557 ได้มีการจัดตั้งคณะทำงาน IEEE 802.3 ขึ้นเพื่อพัฒนามาตรฐานเลนเดียว 25 Gbit/s [ 4 ] [ 5 ]และในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2558 ได้มีการจัดตั้งกลุ่มศึกษาเพื่อสำรวจการพัฒนามาตรฐานเลนเดียว 50 Gbit/s [ 6 ]
ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2559 ได้มีการจัดตั้งคณะทำงาน IEEE 802.3 ขึ้นเพื่อพัฒนามาตรฐานอีเธอร์เน็ต 50 กิกะบิตแบบเลนเดียว[ 2 ]
เมื่อวันที่ 30 มิถุนายน พ.ศ. 2559 มาตรฐาน IEEE 802.3by ได้รับการอนุมัติจากคณะกรรมการมาตรฐาน IEEE-SA [ 7 ]
เมื่อวันที่ 12 พฤศจิกายน 2018 คณะทำงาน IEEE P802.3cn ได้เริ่มดำเนินการเพื่อกำหนด PHY ที่รองรับการทำงานที่ 50 Gbit/s ผ่าน SMF อย่างน้อย 40 กม. [ 8 ]
มาตรฐาน IEEE 802.3cd ได้รับการอนุมัติเมื่อวันที่ 5 ธันวาคม 2018
เมื่อวันที่ 20 ธันวาคม พ.ศ. 2562 มาตรฐาน IEEE 802.3cn ได้รับการเผยแพร่[ 9 ]
เมื่อวันที่ 6 เมษายน 2563 Gigabit Ethernet Consortiumได้เปลี่ยนชื่อเป็นEthernet Technology Consortiumและประกาศข้อกำหนด 800 Gigabit Ethernet (GbE) [ 10 ]
เมื่อวันที่ 4 มิถุนายน 2020 IEEE ได้อนุมัติ IEEE 802.3ca ซึ่งอนุญาตให้ใช้งานแบบสมมาตรหรืออสมมาตรด้วยความเร็วดาวน์สตรีม 25 หรือ50 Gbit/sและความเร็วอัพสตรีม 10, 25 หรือ50 Gbit/sผ่านเครือข่ายออปติคอลแบบพาสซีฟ[ 11 ] [ 12 ]
อีเธอร์เน็ต 25 กิกะบิต
มาตรฐานIEEE 802.3byใช้เทคโนโลยีที่กำหนดไว้สำหรับอีเธอร์เน็ต 100 กิกะบิตซึ่งใช้งานเป็นเลน 25 กิกะบิต/วินาที จำนวน 4 เลน (IEEE 802.3bj) [ 13 ] [ 14 ]มาตรฐาน IEEE 802.3by กำหนดรูปแบบเลนเดียวหลายแบบ[ 15 ]
| ประเภทเส้นใย | แนะนำ | ประสิทธิภาพ |
|---|---|---|
| MMF FDDI 62.5/125 µm | พ.ศ. 2530 | 160 MHz·km @ 850 nm |
| MMF OM1 62.5/125 µm | 1989 | 200 MHz·km @ 850 nm |
| MMF OM2 50/125 µm | 1998 | 500 MHz·km @ 850 nm |
| MMF OM3 50/125 µm | 2003 | 1500 MHz·km ที่ 850 nm |
| MMF OM4 50/125 µm | 2008 | 3500 เมกะเฮิร์ตซ์·กิโลเมตร ที่ 850 นาโนเมตร |
| MMF OM5 50/125 µm | 2016 | 3500 MHz·km ที่ 850 nm และ 1850 MHz·km ที่ 950 nm |
| SMF OS1 9/125 µm | 1998 | 1.0 dB/km ที่ 1300/1550 nm |
| SMF OS2 9/125 µm | 2000 | 0.4 dB/km ที่ 1300/1550 nm |
| ชื่อ | มาตรฐาน | สถานะ | สื่อ | เชื่อมต่อหรือ | โมดูล ตัว รับส่งสัญญาณ | ระยะเอื้อม (เมตร) | # สื่อ (⇆) | # แกะdas ( →) | # เลน (→) | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| อีเธอร์เน็ต 25 กิกะบิต (25 GbE) – ( อัตราข้อมูล : 25 Gbit/s – รหัสสาย : 64b/66bพร้อมและไม่มี RS-FEC(528,514) × NRZ – อัตราสาย: 25.78125 GBd – Full-Duplex) [ 17 ] | ||||||||||
| 25GAUI | 802.3by-2016 (CL109A/B) | ปัจจุบัน | อินเทอร์เฟซระหว่างชิปกับชิป หรือ อินเทอร์เฟซระหว่างชิปกับโมดูล | ไม่มีข้อมูล | ไม่มีข้อมูล | 0.25 | 2 | ไม่มีข้อมูล | 1 | แผงวงจรพิมพ์ |
| 25GBASE-KR | 802.3by-2016 (CL111) | ปัจจุบัน | แผงวงจรด้านหลังทองแดง | ไม่มีข้อมูล | ไม่มีข้อมูล | 1 | 1 | ไม่มีข้อมูล | 1 | แผงวงจรพิมพ์ |
| 25GBASE-KR-S | 802.3by-2016 (CL111) | ปัจจุบัน | แผงวงจรด้านหลังทองแดง | ไม่มีข้อมูล | ไม่มีข้อมูล | 1 | 1 | ไม่มีข้อมูล | 1 | แผงวงจรพิมพ์ (PCB); ไม่มี RS-FEC (802.3by CL108) |
| 25GBASE-CR เชื่อมต่อโดยตรง | 802.3by-2016 (CL110) | ปัจจุบัน | แกนคู่สมดุล | SFP28 (SFF-8402) | เอสเอฟพี28 | 5 | 2 | ไม่มีข้อมูล | 1 | ศูนย์ข้อมูล (ระหว่างแร็ค) |
| 25GBASE-CR-S การเชื่อมต่อโดยตรง | 802.3by-2016 (CL110) | ปัจจุบัน | แกนคู่สมดุล | SFP28 (SFF-8402) | เอสเอฟพี28 | 3 | 1 | ไม่มีข้อมูล | 1 | ศูนย์ข้อมูล (แบบติดตั้งในแร็ค); โดยไม่มี RS-FEC (802.3by CL108) |
| 25GBASE-SR | 802.3by-2016 (CL112) | ปัจจุบัน | ไฟเบอร์850 นาโนเมตร | แอลซี | เอสเอฟพี28 | OM3: 70 | 2 | 1 | 1 | |
| OM4: 100 | ||||||||||
| 25GBASE-LR | 802.3 ซีซี-2017 (CL114) | ปัจจุบัน | เส้นใย1310 นาโนเมตร | แอลซี | เอสเอฟพี28 | OS2: 10k | 2 | 1 | 1 | |
| 25GBASE-ER | 802.3 ซีซี-2017 (CL114) | ปัจจุบัน | เส้นใย1310 นาโนเมตร | แอลซี | เอสเอฟพี28 | OS2: 40k | 2 | 1 | 1 | |
- 25GBASE-T
- 25GBASE-T ซึ่งเป็นมาตรฐาน 25 Gbit/s ผ่านสายคู่บิดเกลียวได้รับการอนุมัติควบคู่ไปกับ40GBASE-TภายในIEEE 802.3bq [ 18 ] [ 19 ]
| ชื่อ | มาตรฐาน | สถานะ | ความเร็ว(เมกะบิต/วินาที) | ต้องมาเป็นคู่ | เลนต่อทิศทาง | บิตต่อเฮิรตซ์ | รหัสบรรทัด | อัตราสัญลักษณ์ต่อเลน (MBd) | แบนด์วิดท์ | ระยะ ทางสูงสุด( เมตร ) | สายเคเบิล | อัตรากำลังของสายเคเบิล (MHz) | การใช้งาน |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 25GBASE-T | 802.3bq-2016 (CL113) | ปัจจุบัน | 25000 | 4 | 4 | 6.25 | PAM-16 RS-FEC (192, 186) LDPC | 2000 | 1000 | 30 | แมว 8 | 2000 | เครือข่าย LAN, ศูนย์ข้อมูล |
การแก้ไขข้อผิดพลาดล่วงหน้า
อีเธอร์เน็ต 25 กิกะบิตทุกเวอร์ชันทั้งแบบไฟเบอร์และแบบสายบิดเกลียวต้องรองรับการแก้ไขข้อผิดพลาดล่วงหน้าแบบ Reed-Solomon ซึ่งมักย่อว่า RS-FEC ตามที่กำหนดไว้ในข้อ 108 ของมาตรฐาน IEEE 802.3 นอกจากนี้ยังใช้กับ 25GBASE-CR ด้วย แต่ไม่ใช้กับ 25GBASE-CR-S ซึ่งทั้งสองแบบเป็นรุ่นที่ใช้ในสายเคเบิล DAC ทั้ง 25GBASE-CR และ 25GBASE-CR-S ต้องรองรับ Fire-Code FEC (BASE-R FEC หรือ FC-FEC ตามที่กำหนดไว้ในข้อ 74 ของ IEEE 802.3) [ 21 ]แม้ว่า RS-FEC จะต้องรองรับสำหรับเวอร์ชัน 25 G ที่กล่าวถึง แต่ข้อ 108 ยังกำหนดให้สามารถปิด FEC ได้ ซึ่งทำให้สามารถเลือกที่จะไม่ใช้ FEC ได้หากต้องการ
เพื่อให้เกิดการเชื่อมต่ออีเธอร์เน็ต อินเทอร์เฟซที่เกี่ยวข้องจะต้องใช้ FEC ประเภทเดียวกันหรือไม่มี FEC [ 22 ]
อีเธอร์เน็ต 50 กิกะบิต
มาตรฐาน IEEE P802.3cd [ 2 ]กำหนด Physical Coding Sublayer (PCS) ไว้ใน Clause 133 ซึ่งหลังจากเข้ารหัสแล้วจะได้อัตราข้อมูล 51.5625 Gbit/s 802.3cd ยังกำหนด RS-FEC สำหรับการแก้ไขข้อผิดพลาดล่วงหน้าไว้ใน Clause 134 ซึ่งหลังจากเข้ารหัส FEC แล้วจะได้อัตราข้อมูล 53.125 Gbit/s ไม่สามารถส่งข้อมูล 53.125 Gbit/s ผ่านอินเทอร์เฟซไฟฟ้าได้ในขณะที่ ยังคงรักษาความสมบูรณ์ของสัญญาณที่เหมาะสม ดังนั้นจึงใช้การมอ ดูเลชั่นแอมพลิจูดพัลส์สี่ระดับ(PAM4) เพื่อแมปคู่ของบิตเป็นสัญลักษณ์เดียว ซึ่งนำไปสู่อัตราบอดโดยรวม 26.5625 GBdสำหรับ อีเธอร์เน็ต 50 Gbit/sต่อเลน การเข้ารหัส PAM4 สำหรับอีเธอร์เน็ต 50G ถูกกำหนดไว้ใน Clause 135 ของมาตรฐาน 802.3
| ประเภทเส้นใย | แนะนำ | ประสิทธิภาพ |
|---|---|---|
| MMF FDDI 62.5/125 µm | พ.ศ. 2530 | 160 MHz·km @ 850 nm |
| MMF OM1 62.5/125 µm | 1989 | 200 MHz·km @ 850 nm |
| MMF OM2 50/125 µm | 1998 | 500 MHz·km @ 850 nm |
| MMF OM3 50/125 µm | 2003 | 1500 MHz·km ที่ 850 nm |
| MMF OM4 50/125 µm | 2008 | 3500 เมกะเฮิร์ตซ์·กิโลเมตร ที่ 850 นาโนเมตร |
| MMF OM5 50/125 µm | 2016 | 3500 MHz·km ที่ 850 nm และ 1850 MHz·km ที่ 950 nm |
| SMF OS1 9/125 µm | 1998 | 1.0 dB/km ที่ 1300/1550 nm |
| SMF OS2 9/125 µm | 2000 | 0.4 dB/km ที่ 1300/1550 nm |
| ชื่อ | มาตรฐาน | สถานะ | สื่อ | ตัวเชื่อมต่อ | โมดูลตัวรับส่งสัญญาณ | ระยะเอื้อม (เมตร) | # สื่อ (⇆) | # แกะdas ( →) | # เลน (→) | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| อีเธอร์เน็ต 50 กิกะบิต (50 GbE) – ( อัตราข้อมูล : 50 Gbit/s – รหัสสาย : 256b/257b × RS - FEC (544,514) × PAM4 – อัตราสาย: 26.5625 GBd – Full-Duplex) [ 23 ] [ 24 ] | ||||||||||
| LAUI-2 | 802.3cd-2018 (CL135B/C) | ปัจจุบัน | อินเทอร์เฟซระหว่างชิปกับชิป/ ชิปกับโมดูล | ไม่มีข้อมูล | ไม่มีข้อมูล | 0.25 | 2 | ไม่มีข้อมูล | 2 | แผงวงจรพิมพ์ (PCBs ) ; รหัสสาย: NRZ (ไม่มี FEC) อัตราสาย: 2x 25.78125 GBd = 51.5625 GBd |
| 50GAUI-2 | 802.3cd-2018 (CL135D/E) | ปัจจุบัน | อินเทอร์เฟซระหว่างชิปกับชิป/ ชิปกับโมดูล | ไม่มีข้อมูล | ไม่มีข้อมูล | 0.25 | 2 | ไม่มีข้อมูล | 2 | แผงวงจรพิมพ์ (PCB); รหัสสาย: NRZ (เข้ารหัส FEC) อัตราสาย: 2 x 26.5625 GBd = 53.1250 GBd |
| 50GAUI-1 | 802.3cd-2018 (CL135F/G) | ปัจจุบัน | อินเทอร์เฟซระหว่างชิปกับชิป/ ชิปกับโมดูล | ไม่มีข้อมูล | ไม่มีข้อมูล | 0.25 | 1 | ไม่มีข้อมูล | 1 | แผงวงจรพิมพ์ |
| 50GBASE-KR | 802.3cd-2018 (CL133/137) | ปัจจุบัน | แผงวงจรด้านหลังทองแดง | ไม่มีข้อมูล | ไม่มีข้อมูล | 1 | 1 | ไม่มีข้อมูล | 1 | แผงวงจรพิมพ์ (PCB); การสูญเสียการแทรกช่องสัญญาณรวม ≤ 30 dB ที่อัตราการสุ่มตัวอย่างครึ่งหนึ่ง = 13.28125 GHz ( Nyquist ) |
| 50GBASE-CR | 802.3cd-2018 (CL133/136) | ปัจจุบัน | แกนคู่สมดุล | QSFP28, microQSFP, QSFP-DD, OSFP (SFF-8635) | คิวเอสเอฟพี28 | 3 | 1 | ไม่มีข้อมูล | 1 | ศูนย์ข้อมูล (แบบติดตั้งในแร็ค) |
| 50GBASE-SR | 802.3cd-2018 (CL133/138) | ปัจจุบัน | ไฟเบอร์850 นาโนเมตร | แอลซี | QSFP28/SFP56 | OM3: 70 | 2 | 1 | 1 | |
| OM4: 100 | ||||||||||
| 50GBASE-LR | 802.3cd-2018 (CL133/139) | ปัจจุบัน | เส้นใย1310 นาโนเมตร | แอลซี | QSFP28/SFP56 | OS2: 10k | 2 | 1 | 1 | |
| 50GBASE-FR | 802.3cd-2018 (CL133/139) | ปัจจุบัน | เส้นใย1310 นาโนเมตร | แอลซี | QSFP28/SFP56 | OS2: 2k | 2 | 1 | 1 | |
| 50GBASE-ER | 802.3cn-2019 (CL133/139) | ปัจจุบัน | เส้นใย1310 นาโนเมตร | แอลซี | QSFP28/SFP56 | OS2: 40k | 2 | 1 | 1 | |
ความพร้อมใช้งาน
ข้อมูล ณ เดือนมิถุนายน พ.ศ. 2559อุปกรณ์อีเธอร์เน็ต 25 กิกะบิตมีวางจำหน่ายในตลาดโดยใช้ตัวรับส่งสัญญาณแบบSFP28และQSFP28 สายเคเบิลทองแดง SFP28-to-SFP28 แบบต่อตรงมีจำหน่ายในความยาว 1, 2, 3 และ 5 เมตรจากผู้ผลิตหลายราย และผู้ผลิตตัวรับส่งสัญญาณแบบออปติคอลได้ประกาศ ออปติก "LR" 1310 นาโนเมตร ซึ่งออกแบบมาสำหรับระยะทาง 2 ถึง 10 กิโลเมตรผ่านใย แก้วนำแสงแบบซิงเกิลโหมด มาตรฐานสองเส้นคล้ายกับ ออปติก 10GBASE-LR ที่มีอยู่เดิม รวมถึงออปติก "SR" 850 นาโนเมตร ซึ่งออกแบบมาสำหรับระยะทางสั้นๆ 100 เมตรผ่าน ใยแก้วนำแสงแบบมัลติโหมด OM4 สองเส้นคล้ายกับออปติก10GBASE-SR ที่มีอยู่เดิม
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- กลุ่มความร่วมมือเทคโนโลยีอีเธอร์เน็ต
- กลุ่มความร่วมมืออัลตร้าอีเธอร์เน็ต
- "อีเธอร์เน็ต 25 กิกะบิตคืออะไร และทำไมคุณถึงต้องการมัน?" (สืบค้นเมื่อ29 กันยายน 2014 )