Ethernet 세대, 레인 속도, 전기 인터페이스

10G 이후의 모든 이더넷 속도는 소수의 레인 속도 — 레인당 10G, 25G, 50G, 100G, 이제는 200G — 를 병렬로 조합해 만들어집니다. 특정 속도가 어떤 레인으로 구성되는지 알면 모듈의 전기 인터페이스, 브레이크아웃이 되거나 되지 않는 이유, 100G 모듈이 4 × 25G일 수도 1 × 100G일 수도 있는 이유, 그리고 신호가 의미를 갖기 전에 호스트와 모듈이 합의해야 하는 사항을 알 수 있습니다.

IEEE 802.3 프로젝트 연혁

연도	수정안	속도	레인 시그널링	비고
1998	802.3z	1000BASE-SX/LX/CX	1.25 GBd 8B/10B	GBIC → SFP 시대
1999	802.3ab	1000BASE-T	4쌍, PAM5	구리 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	—	구리 10G; EDC 적용 MMF 220 m
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	RS-FEC (528,514) 도입
2015	802.3bm	100GBASE-SR4, CAUI-4, 40GBASE-ER4	4 × 25G	QSFP28이 가능해짐
2016	802.3by	25GBASE-SR/LR/CR	1 × 25G	SFP28; CA-25G-L/S/N 케이블 등급
2017	802.3bs	200GBASE-FR4/LR4/DR4, 400GBASE-SR16/DR4/FR8/LR8	50G PAM4(전기 8 × 50G)	RS-FEC (544,514) KP4
2018	802.3cd	50GBASE-SR/FR/LR/CR, 100GBASE-SR2/DR/CR2, 200GBASE-SR4/CR4	50G PAM4 레인	SFP56, QSFP56
2019–21	802.3cn / cu	50/200/400G 40 km ER; 100GBASE-FR1/LR1, 400GBASE-FR4/LR4-6	100G PAM4 광 레인	100G Lambda MSA 채택
2022	802.3ck / db	레인당 100G 전기(100GAUI-1, 400GAUI-4, 800GAUI-8); 레인당 100G VCSEL(SR1, SR4, VR)	106.25 GBd PAM4	QSFP112, OSFP 800G
2024	802.3df	800GBASE-DR8/SR8/VR8, -DR4(레인당 200G 광)	8 × 100G 전기	OSFP / QSFP-DD800의 800G
~2026	802.3dj	레인당 200G 전기 및 광; 800GBASE-DR2, 1.6TBASE-DR8	212.5 GBd PAM4	1.6T OSFP-XD, OSFP

MSA 인터페이스(CWDM4, PSM4, ZR…)가 이 사이의 공백을 채웠습니다: 광 인터페이스 MSA.

레인에서 속도가 만들어지는 방식

속도	전기 레인(호스트 ↔ 모듈)	광 레인(일반적)	모듈
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 또는 2 × 25G	1 × 50G PAM4	SFP56
100G	4 × 25G(CAUI-4)	4 × 25G(SR4, LR4, CWDM4, PSM4)	QSFP28
100G	2 × 50G(100GAUI-2) 또는 1 × 100G(100GAUI-1)	1 × 100G PAM4(DR, FR1, LR1)	QSFP28/QSFP56/QSFP112, SFP112
200G	4 × 50G(200GAUI-4) 또는 8 × 25G	4 × 50G(FR4, SR4, DR4)	QSFP56
400G	8 × 50G(400GAUI-8) 또는 4 × 100G(400GAUI-4)	4 × 100G(DR4, FR4, LR4) 또는 8 × 50G(SR8, FR8)	QSFP-DD, OSFP
800G	8 × 100G(800GAUI-8)	8 × 100G(DR8, 2×FR4) 또는 4 × 200G(DR4)	OSFP, QSFP-DD800
1.6T	8 × 200G	8 × 200G(DR8)	OSFP-XD, OSFP

전기 레인 수와 광 레인 수가 다르면 모듈 DSP 안의 기어박스가 둘 사이를 변환합니다 — 400GAUI-8에서 DR4로 가는 경우가 대표적입니다(변조와 DSP). 레인 수가 같으면(4 × 25G CAUI-4에서 SR4로) 모듈은 단순한 리타이머이거나 리타이밍조차 하지 않습니다.

전기 인터페이스 이름

이름	레인 × 속도	사용 대상
XAUI	4 × 3.125 GBd(8B/10B)	XENPAK, X2, 초기 10G
XFI / SFI	1 × 10.3125 GBd	XFP / SFP+
25GAUI	1 × 25.78 GBd	SFP28
XLAUI / XLPPI	4 × 10.3125	QSFP+(리타이밍됨/병렬 물리 인터페이스)
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

GBd 수치에는 FEC와 64B/66B 오버헤드가 포함됩니다: 25.78 GBd는 25 Gb/s의 페이로드를 실어 나르고, 53.125 GBd PAM4는 100 Gb/s를 실어 나릅니다. 이 이름들은 CMIS 애플리케이션 디스크립터에서 호스트 인터페이스 쪽 절반으로 나타납니다(SFF-8024).

반드시 일치해야 하는 항목

전기 쪽의 레인 속도와 개수 — 4 × 25G 포트는 둘 다 “100G”라고 표기되어 있어도 2 × 50G 모듈을 구동할 수 없습니다.
변조 방식 — NRZ 레인과 PAM4 레인은 서로 다른 물리 계층입니다.
FEC — 25G NRZ 레인은 RS(528), 모든 PAM4는 RS(544)이며, PMD별로 필수이거나 선택입니다(FEC와 링크 트레이닝).
인코딩 — 8B/10B(1G) 대 64B/66B(10G+); 듀얼레이트 모듈은 둘 다 전환합니다.
양쪽 끝의 광 PMD — 파장, 광섬유, 전송 거리는 광 이더넷 인터페이스와 레이트별 광 PMD 참고 자료에서 다룹니다.

모듈은 이 모든 정보 — 공칭 속도, 인코딩, 컴플라이언스 코드나 애플리케이션 코드 — 를 자신의 식별 정보에 선언하며, 호스트는 구동할 수 없는 조합을 거부합니다(속도와 레이트).

CodingBox에서는

Check transceiver 화면은 공칭 레인 속도, 인코딩과, CMIS 모듈의 경우 각 애플리케이션의 호스트 인터페이스 ID를 보여주므로, 모듈이 포트를 만나기 전에 4 × 25G인지 2 × 50G인지 한눈에 알 수 있습니다.

802.3dj 레인을 실어 나르는 1.6T 폼 팩터: OSFP224(8 × 200G)와 OSFP-XD(16 × 100G).

이 레인 묶음의 호스트 쪽 이름 — CAUI-4, 400GAUI-8, 800GAUI-8 — 과 C2M 컴플라이언스 포인트, OIF CEI 매핑, 전기-광 레인 변환: XGMII, XAUI와 AUI 계열.

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