Taw qhia
Cov Ntsiab Lus Thev Naus Laus Zis no tau tshuaj xyuas IEEE Std 802.3bs-2017 tshiab rau 400 Gbps thiab 200 Gbps Ethernet. Tus txheej txheem tshiab txuas ntxiv txoj kev loj hlob sai ntawm Ethernet kom haum raws li qhov xav tau nce bandwidth ntawm huab chaw. Cov lus tshaj tawm tam sim no 400 Gbps tsuas yog them rau fiber ntau qhov tawm xov xwm thiab tau thawb cov kev txwv ntawm cov kab hluav taws xob nrawm nrawm thiab tus naj npawb ntawm cov xov hluav taws xob sib txuas hauv qhov txuas. Raws li nrog rau feem ntau ntawm cov qauv tshiab ntawm Ethernet, tus lej ntawm cov khoom siv tshiab transceiver form-factor, connectors, thiab cables tau tsim kho kom haum raws li tus qauv tshiab 400 Gbps. Lub sijhawm tshiab ntawm Ethernet kev tsim kho tshiab no yuav ua rau muaj kev nce ntxiv hauv kev tsim kho tshiab uas yuav kav qee lub sijhawm rau yav tom ntej.
Cov Evolution ntawm Ethernet Cov Qauv
Qhov tsis txaus ntseeg ntawm Ethernet kev loj hlob tam sim no tau nce mus txog 400 Gbps. Los ntawm 1 Gbps Ethernet nyob rau xyoo 1997, txog 10 Gbps nyob rau xyoo 2004, 100 Gbps nyob rau xyoo 2010, thiab tom qab ntawd 4 kab (4 × 25 Gbps) 100 Gbps hauv 2014, nws tau coj ib pliag rau qib txuas ntxiv mus txog 400 Gbps. IEEE tso cai pom zoo nws 802.3bs tus qauv rau 200 Gbps thiab 400 Gbps rau lub Kaum Ob Hlis 6, 2017. Tsav los ntawm qhov xav tau ntawm kev nce tsheb hauv Internet mus ntxiv los ntawm huab chaw, yuav yeej ib txwm xav tau ntau bandwidth, yog li nws tuaj yeem cia siab tias 800 Gbps lossis 1600 Gbps Ethernet yuav tsis dhau deb.
Raws li ib txwm muaj, IEEE siv cov qauv uas twb muaj lawm los tsim txoj hauv kev rau 400 Gbps. Ib qho tseem ceeb ntawm tus cwj pwm thiab kev txwv ntawm cov ntaub ntawv tam sim no tau txais txoj kab kev ib leeg xwb uas tau ua tiav nrog cov thev naus laus zis tam sim no. Nrog qhov tseeb 100 Gbps Ethernet tshiab raug raws li plaub txoj kab kev sib tw ntawm 25 Gbps, qhov no ua pov thawj ua lub ntuj pib rau kev txhim kho 400 Gbps. Txawm li cas los xij, ib txoj hauv kev los nce cov kab hluav taws xob cov ntaub ntawv nce mus rau 50 Gbps tau pom meej rau 400 Gbps, thiab nrog kev ua haujlwm twb txuas ntxiv ua tiav 100 Gbps optical kab khiav, siv cov kev ua tiav tshiab no ua pov thawj tau txais txiaj ntsig zoo rau 400 Gbps Ethernet.
Muaj ntau txoj hauv kev kom ua tau raws li 400 Gbps cov hom phiaj thaum tseem tab tom xav txog ntau yam lag luam tawm thiab cov tseev kom muaj ntawm kev lag luam network. Nrog rau 400 Gbps tus qauv txwv tsis pub tshaj tawm ntawm lub cev tawm rau tsuas yog multimode thiab ib hom kev kho qhov muag, nws tau pom meej tias cov xov tooj ntawm cov xov hluav taws xob hauv qhov txuas yuav yog qhov teeb meem tseem ceeb. Cov kab hluav taws xob sib xyaw ua ke tau paub tias yog qhov kev daws teeb meem zoo rau kev sib txuas mus ntev li 500 m, tab sis tsis txuas rau cov xov tooj ntev dua (2 txog 10 km) qhov twg tus nqi ua ntau dhau. Txawm li cas los xij, cov ntaub ntawv tus nqi ntawm 400 Gbps nrog 16 x 25 Gbps kab khiav yuav tsum muaj 32 kab ntsig rau ib qhov txuas rau kis thiab txais. Thaum tsim kho cov kev teeb tsa tshwj xeeb rau 400 Gbps, IEEE lub zog ua haujlwm tau siv ntau lub thev naus laus zis thiab cov hau kev los txhais cov kev siv tau cov txiaj ntsig zoo rau ob qho kev ua luv luv ntawm cov xov paj fiber ntau thiab ntau hom fiber ntau siv cov xov tooj ntawm cov xov paj. thiab kab nqi. Ib qho ntxiv, cov teeb tsa ntawm 200 Gbps cov qauv raws li 400 Gbps cov qauv kuj tau teev tseg tias yog txoj hauv kev taug kev tsiv mus rau 400 Gbps.
400 Gbps thiab 200 Gbps Cov Qauv
Nrog 50 Gbps txoj kab kev sib tw yog qhov pib siv txog li 400 Gbps, thawj qhov kev txiav txim siab loj tau hloov lub teeb liab cim cov phiaj xwm. Txog tam sim no, txhua tus qauv ntawm Ethernet tau siv qhov yooj yim 2-theem tsis-Rov qab-rau-xoom (NRZ) txoj kev rau encoding binary cov ntaub ntawv ntws mus rau hauv lub teeb liab hluav taws xob. Txhawm rau kom tau cov kab ntsuas cov ntaub ntawv siab dua, ib qho kev ntsuas txheej txheej uas paub 4-qib qauv Pulse Amplitude Modulation (PAM4) yuav tsum tau siv, uas siv tau ob npaug ntawm cov ntaub ntawv kis rau tib lub sijhawm.
Yog tias koj xav txog cov ntaub ntawv binary sawv cev los ntawm lub teeb liab nrog ob lub ntsuas hluav taws xob, ib qho voltage rau "0" thiab lwm qhov voltage rau "1", ces qhov no piav txog NRZ encoding tus qauv. Rau PAM4 encoding, lub teeb liab muaj plaub theem theem, uas encodes ob qho binary ib qho rau theem voltage. Cov txheej txheem hu ua "Grey coding" sib txuas qhov tseem ceeb tshaj plaws (MSB) thiab tsawg kawg qhov tseem ceeb (LSB) hauv cov ntaub ntawv ntws mus rau ib qho ntawm plaub theem voltage. Txoj hlua grey pab txo qis qhov ua txhaum me me hauv lub teeb liab tshwm sim los ntawm kev ua suab nrov voltage. Nws yog qhov yooj yim pom yuav ua li cas nrog ob cov ntaub ntawv mapped rau ib theem voltage, ob npaug cov ntaub ntawv tuaj yeem sib kis hauv tib lub sijhawm.
IEEE ua tiav nws 802.3bs txuj (IEEE Std 802.3bs-2017) rau 200 Gbps thiab 400 Gbps Ethernet los ntawm kev siv kev sib txuas ntawm PAM4 encoding thiab ntau txoj kab khiav ua ke. Cov lus qhia tshwj xeeb npog multimode thiab ib hom kho qhov muag fiber ntau xaiv khiav ntawm 70 m txog 10 km. Cov lus hauv qab no qhia txog Ethernet PHY hloov pauv rau 400 Gbps thiab 200 Gbps.
| Npe | Nruab Nrab | Tx Fibers | Lub dav hlau | Mus cuag | Koosloos |
|---|---|---|---|---|---|
| 400GBASE-SR16 | MMF | 16 | 16 x 25 Gbps | 70 m (OM3) 100 m (OM4) | NRZ |
| 400GBASE-DR4 | SMF | 4 | 4 x 100 Gbps | 500 m | PAM4 |
| 400GBASE-FR8 | SMF | 1 | 8 x 50 Gbps (WDM) | 2 km | PAM4 |
| 400GBASE-LR8 | SMF | 1 | 8 x 50 Gbps (WDM) | 10 km | PAM4 |
| 200GBASE-DR4 | SMF | 4 | 4 x 50 Gbps | 500 m | PAM4 |
| 200GBASE-FR4 | SMF | 1 | 4 x 50 Gbps (WDM) | 2 km | PAM4 |
| 200GBASE-LR4 | SMF | 1 | 4 x 50 Gbps (WDM) | 10 km | PAM4 |
Qhov tshwj xeeb ntawm 400GBASE-SR16 txhawb 16 lub ntsiab lus ntawm fiber ntau ntawm 25 Gbps siv NRZ encoding, uas txhais tau tias tag nrho cov kis thiab tau txais cov xov hluav taws xob hauv ib qho txuas yuav yog 32. Qhov kev xaiv 400GBASE-DR4 txhawb cov kev sib tw ntawm 100 Gbps kab nrawm dua plaub hom kab ntsig , tab sis tsuas tuaj yeem ncav cuag 500 m. Cov duplex-fiber cov hloov pauv, 400GBASE-FR8 thiab 400GBASE-LR8, ob qho tib si siv nthwv dej sib faib sib faib (WDM) txhawm rau xa yim kab kev tshaj li yim qhov sib txawv ntawm cov wavelengths rau ib hom fiber ntau rau nce mus txog 10 km. Qhov 200 Gbps kev qhia tshwj xeeb yeej ua raws cov rau 400 Gbps, tab sis siv plaub kab ntawm 50 Gbps dhau li ib lossis plaub hom ib kab.
Pluggable Modules thiab Cables
Txhawm rau xa cov khoom siv txhawb nqa tus qauv tshiab 400 Gbps Ethernet, kom meej meej cov qauv tshiab pluggable, txuas txuas, thiab xaim xov yuav tsum muaj. Qhov chaw nres nkoj 400GBASE-SR16 yuav tsum muaj 32-fiber txuas hluav taws xob thiab cab hluav taws xob, thiab 400GBASE-DR4 qhov sib txawv siv cov hluav taws xob muaj hluav taws xob ntau dua ntawm 56 Gbps.
Qhov sib xws 100 Gbps QSFP28 txuas txuas plaub kab ntawm 25 Gbps nrog hluav taws xob taw qhia ntawm 28 Gbps. Ntawd yog yim lub xov tooj rau kev xa thiab tau txais, uas tau txais kev txhawb nqa los ntawm 12-fiber MPO (fiber ntau thawb-txuas) cov hlua hluav taws xob thiab cov xaim hluav taws xob uas tam sim no siv rau 100 Gbps. Kom meej meej, 12-fiber MPO cov txuas thiab xaim hluav taws xob yuav txhawb nqa 400GBASE-DR4 thiab 200GBASE-DR4 hloov pauv hauv 802.3bs tus qauv. Lwm cov ntawv sib txawv uas tsuas yog siv ob lub fibers hauv ib qhov txuas tuaj yeem siv cov duplex-LC txuas thiab cable. Qhov ntawd tawm ntawm 32-fiber MPO ua qhov kev txhim kho tshiab tshwj xeeb rau 400 Gbps Ethernet tus qauv.
12-fiber MPO txuas txuas rau cov fibers hauv ib kab ntawm ob txoj kab txuas. Rau 32-fiber MPO muaj ob kab ntawm 16 fibers, uas ua rau lub tshiab txuas tsis sib xws nrog 12-fiber MPO. 32-fiber MPO txuas yog vim li no keyed sib txawv ntawm 12-fiber MPO kom tsis txhob muaj cov transceivers thiab cov txuas hluav taws xob tsis raug.
Nrog rau kev txhim kho cov cim taw qhia nrawm dua, ntau txoj kab kev, thiab cov kab hluav taws xob ntau dua, cov transceiver tshiab-daim ntawv-yam yuav tsum muaj rau 400 Gbps Ethernet. Yeej ib txwm muaj kev cov nyom thiab cov lag luam tawm los xav txog thaum sim muab cov khoom sib txuas ntxiv uas tsis muaj hwj chim ntau rau hauv cov qauv me. Raws li nrog Ethernet cov qauv yav dhau los, ib tug xov tooj ntawm optical transceiver daim ntawv-yam tau tshwm sim rau 400 Gbps Ethernet:
CFP8 - Daim ntawv foos loj-loj. Tsawg chaw nres nkoj qhov ceev. Kev tswj zoo thermal.
OSFP - Tsim rau cov teeb liab pom kev zoo tshaj plaws thiab ua haujlwm thermal. Daim ntawv tsis-tshaj.
QSFP-DD - "qhov ntsuas kub ob npaug" QSFP. Backward tau tshaj 100 GbpS thiab 40 Gbps Ethernet. Qhov chaw nres nkoj siab.
COBO - On-board optics module, uas tsis yog lub thauj khoom thauj tau yooj yim. Qhov chaw nres nkoj siab tshaj plaws.
Tsav los ntawm qhov xav tau nce ntawm huab chaw cov ntaub ntawv, kev hloov kho ntawm Ethernet cov qauv tau nrawm nrawm cov ntaub ntawv tsis txaus ntseeg ntawm 400 Gbps. Kev siv cov txheej txheem tshiab ntawm cov cim thiab cov cim qhia tau zoo dua, 400 Gbps Ethernet txuj cim tau tawg tseem ceeb ntawm cov qauv yav dhau los thiab teeb tsa txoj hauv kev txawm tias nrawm nrawm dua yav tom ntej. Tus tshiab 400 Gbps thiab 200 Gbps cov qauv muaj xws li multimode thiab ib hom kho qhov muag fiber ntau xaiv khiav ntawm 70 m txog 10 km. Cov txheej txheem hais txog ntau tus nqi luv-luv luv thiab cov ntawv thov ntev thiab tau txais kev txhawb nqa los ntawm ntau lub xov tooj ntawm transceiver daim ntawv-lwm yam, cov txuas, thiab cov txuas.
Raws li cov khoom siv tshiab 400 Gbps dhau los, koj tuaj yeem cia siab kom pom sai sai siv hauv cov ntaub ntawv chaw, cov neeg nqa khoom, thiab cov koom haum pabcuam thoob ntiaj teb. Qhov ntau-ntxiv qhov xav tau bandwidth yuav muab ib qho kev sib zog thaum cov tsheb sib txuas ua ke txuas ntxiv rau xyoo. Txawm li cas los xij, Ethernet kev loj hlob yuav tsis nres nyob ntawd. Tshiab Ethernet ua haujlwm pab pawg twb tau mob siab rau qhov siab nrawm dua thiab ntau yam kev khwv nyiaj txiag, kev cog lus tsis txaus ntseeg-uas yuav ua kom muaj kev cuam tshuam nrog kev lag luam yav tom ntej.
Los ntawm 400 Gbps txog 800 Gbps
Daim ntawv tshaj tawm tsis ntev los no los ntawm Dell'Oro Pawg hais tias 400 Gbps yuav tsum muaj 20 feem pua ntawm cov ntaub ntawv nruab nrab hloov cov nyiaj tau los ntawm 2020. Raws li pawg neeg tshawb nrhiav, nce siab ntau dua - 100 Gbps, 200 Gbps, 400 Gbps thiab 800 Gbps - yog Txhua qhov kev kwv yees kom tau tsav kev loj hlob tseem ceeb nyob rau tsib xyoos tom ntej Tej zaum tsis muaj qhov ceeb, cov chaw khaws ntaub ntawv huab tau xav tias yuav ua lub luag haujlwm tseem ceeb hauv kev dhia ceev ceev rau kev tes hauj lwm (los ntawm 100 Gbps txog 400 Gbps).
Lub caij no, daim ntawv tshaj tawm kev lag luam tawm los ntawm pab pawg 650 tau tshaj tawm tias 200 Gbps, 400 Gbps thiab 800 Gbps yuav xa tag nrho tsib xyoos tom ntej no - nrog cov ntawv tom ntej no yuav los pib thaum ntxov xyoo caum no.
"Thawj nthwv ntawm 200 Gbps thiab 400 Gbps yuav ntaus lub lag luam thaum ntxov 2018 vim Ethernet hloov chaw lag luam nthuav dav tus naj npawb ntawm chaw nres nkoj nrawm tsuas yog peb xyoos txij li qhov kev teeb tsa loj ntawm cov thev naus laus zis," said Alan Weckel, tus tsim thiab Tshuab Tshuaj ntawm 650 Pab Pawg. "Ob lub 200 Gbps thiab 400 Gbps yuav tawm ntawm 50 Gbps SerDes thev naus laus zis hauv xyoo 2017. Lub nrawm nrawm ntawm kev tsim kho tau coj tsis yog los ntawm kev tsim kho thev naus laus zis zoo nkaus xwb, tab sis los ntawm Software Defined Networks (SDN) uas ua rau huab tau zoo dua siv laij cov thiab cov khoom siv sib koom ua ke ntawm lawv pov tseg. "
Kev ntsuas 400 Gbps, kho qhov muag 1.6 Tbps
Raws li Ronen Isaac ntawm Kev Ua Tub Rog Tub Rog, qhov kev lag luam tam sim no tab tom sim thiab ntsuas cov thev naus laus zis uas yuav coj tau cov ceev mus txog 400 Gbps thiab dhau ntawd.
"Xyoo 2018 txog 2020, 50 Gbps thiab 200 Gbps yuav raug sim thiab yuav coj los siv. Ntau txhiab txog 25GbE servers thiab thaum kawg 50GbE servers nyob hauv hyper-scale cov chaw zov me nyuam, xws li cov chaw muab kev pabcuam huab, yuav tsav qhov xav tau 400GbE mus rau cov nroog loj hauv cheeb tsam (TXIV NEEJ) thiab thoob plaws thaj chaw (WANs), ”nws hais. "Nyob rau yav tom ntej tsis dhau-dhau deb, kev sim yuav pib ntawm 200 Gbps, 8000 Gbps, thiab cov ntaub ntawv xav tsis thoob li ntawm 1 Tbps thiab 1.6 Tbps nrog kev cia siab kuaj thiab kev pom zoo ntawm cov qauv los ntawm xyoo 2020."
Xaus
Ethernet tau txav ceev los ntawm 40Gbps txog 100Gbps rau 400Gbps, yog li ntawd muaj ntau qhov ntawm SerDes tshiab pib thiab tsim dua tshiab. Tseeb tiag, 25Gbps SerDes tau ua qhov tseem ceeb pab rau 100Gbps Ethernet, nrog rau kev lag luam xav tias pib siv 50Gbps SerDes rau 400Gbps Ethernet ua ntej hloov mus rau 100Gbps SerDes technology.
Tib lub sijhawm, SerDes thev naus laus zis tau hloov ntawm NRZ mus rau PAM4 raws li nws ceev ntawm 25Gbps txog 50Gbps. Qhov no tau ua rau kom muaj ntau yam kev hloov ua vajtse, suav nrog kev hloov cov qub txeeg qub teg nrog ADC + DSP kom pab ua tiav cov hom phiaj kev ua haujlwm thiab muaj lub zog zoo / lub hnab ntawv zoo sib xws.
