Generasi Ethernet, laju lane, dan antarmuka listrik
Setiap kecepatan Ethernet sejak 10G dibangun dari sekumpulan kecil laju lane — 10G, 25G, 50G, 100G, dan kini 200G per lane — yang digabungkan secara paralel. Mengetahui lane apa saja yang menyusun suatu kecepatan menjelaskan antarmuka elektrik modul, mengapa breakout berfungsi atau tidak, mengapa modul 100G dapat berupa 4 × 25G atau 1 × 100G, dan apa yang harus disepakati host dan modul sebelum cahaya bermakna apa pun.
Garis waktu proyek IEEE 802.3
| Tahun | Amendemen | Kecepatan | Sinyal lane | Catatan |
|---|---|---|---|---|
| 1998 | 802.3z | 1000BASE-SX/LX/CX | 1,25 GBd 8B/10B | era GBIC → SFP |
| 1999 | 802.3ab | 1000BASE-T | 4 pasang, PAM5 | tembaga 1G |
| 2002 | 802.3ae | 10GBASE-SR/LR/ER/LX4 | 10,3125 GBd 64B/66B | XENPAK/X2/XFP → SFP+ |
| 2006 | 802.3an / aq | 10GBASE-T / LRM | — | tembaga 10G; MMF 220 m dengan EDC |
| 2010 | 802.3ba | 40GBASE-SR4/LR4/CR4, 100GBASE-SR10/LR4/ER4 | 4 × 10G / 10 × 10G / 4 × 25G | QSFP+, CFP |
| 2014 | 802.3bj | 100GBASE-CR4/KR4 | 4 × 25G NRZ | memperkenalkan RS-FEC (528,514) |
| 2015 | 802.3bm | 100GBASE-SR4, CAUI-4, 40GBASE-ER4 | 4 × 25G | QSFP28 menjadi mungkin |
| 2016 | 802.3by | 25GBASE-SR/LR/CR | 1 × 25G | SFP28; kelas kabel CA-25G-L/S/N |
| 2017 | 802.3bs | 200GBASE-FR4/LR4/DR4, 400GBASE-SR16/DR4/FR8/LR8 | 50G PAM4 (8 × 50G elektrik) | RS-FEC (544,514) KP4 |
| 2018 | 802.3cd | 50GBASE-SR/FR/LR/CR, 100GBASE-SR2/DR/CR2, 200GBASE-SR4/CR4 | lane PAM4 50G | SFP56, QSFP56 |
| 2019–21 | 802.3cn / cu | 50/200/400G 40 km ER; 100GBASE-FR1/LR1, 400GBASE-FR4/LR4-6 | lane optik 100G PAM4 | mengadopsi 100G Lambda MSA |
| 2022 | 802.3ck / db | 100G/lane elektrik (100GAUI-1, 400GAUI-4, 800GAUI-8); 100G/lane VCSEL (SR1, SR4, VR) | 106,25 GBd PAM4 | QSFP112, OSFP 800G |
| 2024 | 802.3df | 800GBASE-DR8/SR8/VR8, -DR4 (200G/lane optik) | 8 × 100G elektrik | 800G dalam OSFP / QSFP-DD800 |
| ~2026 | 802.3dj | 200G/lane elektrik dan optik; 800GBASE-DR2, 1.6TBASE-DR8 | 212,5 GBd PAM4 | 1,6T OSFP-XD, OSFP |
Antarmuka MSA (CWDM4, PSM4, ZR…) mengisi celah di antara semua ini: MSA antarmuka optik.
Cara kecepatan dibangun dari lane
| Kecepatan | Lane elektrik (host ↔ modul) | Lane optik (tipikal) | Modul |
|---|---|---|---|
| 10G | 1 × 10G (XFI/SFI) | 1 × 10G | SFP+ |
| 25G | 1 × 25G (25GAUI) | 1 × 25G | SFP28 |
| 40G | 4 × 10G (XLAUI/XLPPI) | 4 × 10G (SR4, LR4) | QSFP+ |
| 50G | 1 × 50G PAM4 atau 2 × 25G | 1 × 50G PAM4 | SFP56 |
| 100G | 4 × 25G (CAUI-4) | 4 × 25G (SR4, LR4, CWDM4, PSM4) | QSFP28 |
| 100G | 2 × 50G (100GAUI-2) atau 1 × 100G (100GAUI-1) | 1 × 100G PAM4 (DR, FR1, LR1) | QSFP28/QSFP56/QSFP112, SFP112 |
| 200G | 4 × 50G (200GAUI-4) atau 8 × 25G | 4 × 50G (FR4, SR4, DR4) | QSFP56 |
| 400G | 8 × 50G (400GAUI-8) atau 4 × 100G (400GAUI-4) | 4 × 100G (DR4, FR4, LR4) atau 8 × 50G (SR8, FR8) | QSFP-DD, OSFP |
| 800G | 8 × 100G (800GAUI-8) | 8 × 100G (DR8, 2×FR4) atau 4 × 200G (DR4) | OSFP, QSFP-DD800 |
| 1,6T | 8 × 200G | 8 × 200G (DR8) | OSFP-XD, OSFP |
Ketika jumlah lane elektrik dan optik berbeda, gearbox pada DSP modul melakukan konversi di antara keduanya — 400GAUI-8 ke DR4 adalah contoh klasiknya (Modulasi & DSP). Ketika keduanya sama (4 × 25G CAUI-4 ke SR4), modul cukup berupa retimer sederhana atau bahkan tanpa retimer.
Nama antarmuka elektrik
| Nama | Lane × laju | Digunakan dengan |
|---|---|---|
| XAUI | 4 × 3,125 GBd (8B/10B) | XENPAK, X2, 10G awal |
| XFI / SFI | 1 × 10,3125 GBd | XFP / SFP+ |
| 25GAUI | 1 × 25,78 GBd | SFP28 |
| XLAUI / XLPPI | 4 × 10,3125 | QSFP+ (retimed / antarmuka fisik paralel) |
| CAUI-10 / CAUI-4 | 10 × 10,3125 / 4 × 25,78 | CFP / QSFP28, CFP4 |
| 50GAUI-2 / 50GAUI-1 | 2 × 25,78 / 1 × 26,5625 GBd PAM4 | SFP56 |
| 100GAUI-4 / -2 / -1 | 4 × 25,78 / 2 × 26,56 PAM4 / 1 × 53,125 PAM4 | QSFP28 → QSFP112 |
| 200GAUI-8 / -4 / -2 | 8 × 25,78 / 4 × 26,56 PAM4 / 2 × 53,125 PAM4 | QSFP56 → QSFP112 |
| 400GAUI-16 / -8 / -4 | 16 × 25,78 / 8 × 26,56 PAM4 / 4 × 53,125 PAM4 | CFP8 → QSFP-DD/OSFP |
| 800GAUI-8 | 8 × 53,125 GBd PAM4 | OSFP, QSFP-DD800 |
Angka GBd mencakup overhead FEC dan 64B/66B: 25,78 GBd membawa payload 25 Gb/s, 53,125 GBd PAM4 membawa 100 Gb/s. Nama-nama ini muncul dalam deskriptor aplikasi CMIS sebagai bagian antarmuka host (SFF-8024).
Yang harus cocok
- Laju dan jumlah lane pada sisi elektrik — port 4 × 25G tidak dapat menjalankan modul 2 × 50G meskipun keduanya disebut “100G”.
- Modulasi — lane NRZ dan lane PAM4 adalah lapisan fisik yang berbeda.
- FEC — RS(528) untuk lane NRZ 25G, RS(544) untuk semua PAM4; wajib atau opsional tergantung PMD (FEC & pelatihan link).
- Pengkodean — 8B/10B (1G) vs 64B/66B (10G+); modul dual-rate mengalihkan keduanya.
- PMD optik di kedua ujung — panjang gelombang, serat optik, dan jangkauan pada Antarmuka optik Ethernet dan Referensi PMD optik berdasarkan laju.
Modul menyatakan semua ini dalam identitasnya — laju nominal, pengkodean, kode kepatuhan atau kode aplikasi — dan host menolak kombinasi yang tidak dapat dijalankannya (Kecepatan & rate).
Di CodingBox
Layar Check transceiver menampilkan laju lane nominal, pengkodean, dan, untuk modul CMIS, ID antarmuka host tiap aplikasi, sehingga Anda dapat melihat sekilas apakah sebuah modul 4 × 25G atau 2 × 50G sebelum bertemu port.
Faktor bentuk 1,6T yang membawa lane 802.3dj: OSFP224 (8 × 200G) dan OSFP-XD (16 × 100G).
Nama sisi host dari kumpulan lane ini — CAUI-4, 400GAUI-8, 800GAUI-8 — beserta titik kepatuhan C2M, pemetaan OIF CEI, dan konversi lane elektrik-ke-optik: XGMII, XAUI, dan keluarga AUI.