รุ่นของ Ethernet, อัตราต่อเลน และอินเทอร์เฟซไฟฟ้า

ทุกความเร็วของ Ethernet ตั้งแต่ 10G ขึ้นไปสร้างจากชุดเล็ก ๆ ของอัตราต่อเลน — 10G, 25G, 50G, 100G และปัจจุบันคือ 200G ต่อเลน — นำมารวมกันแบบขนาน การรู้ว่าความเร็วหนึ่ง ๆ ประกอบจากเลนแบบใดจะอธิบายอินเทอร์เฟซไฟฟ้าของโมดูล เหตุผลที่เบรกเอาต์ใช้ได้หรือใช้ไม่ได้ เหตุผลที่โมดูล 100G อาจเป็น 4 × 25G หรือ 1 × 100G ก็ได้ และสิ่งที่โฮสต์กับโมดูลต้องตกลงกันก่อนที่แสงจะมีความหมายใด ๆ

ไทม์ไลน์ของโครงการ IEEE 802.3

ปี	ข้อกำหนดเพิ่มเติม	ความเร็ว	การส่งสัญญาณต่อเลน	หมายเหตุ
1998	802.3z	1000BASE-SX/LX/CX	1.25 GBd 8B/10B	ยุค GBIC → SFP
1999	802.3ab	1000BASE-T	4 คู่สาย, PAM5	ทองแดง 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	—	ทองแดง 10G; MMF 220 m ด้วย 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	เริ่มใช้ RS-FEC (528,514)
2015	802.3bm	100GBASE-SR4, CAUI-4, 40GBASE-ER4	4 × 25G	ทำให้ QSFP28 เป็นไปได้
2016	802.3by	25GBASE-SR/LR/CR	1 × 25G	SFP28; คลาสสาย CA-25G-L/S/N
2017	802.3bs	200GBASE-FR4/LR4/DR4, 400GBASE-SR16/DR4/FR8/LR8	50G PAM4 (ไฟฟ้า 8 × 50G)	RS-FEC (544,514) KP4
2018	802.3cd	50GBASE-SR/FR/LR/CR, 100GBASE-SR2/DR/CR2, 200GBASE-SR4/CR4	เลน 50G PAM4	SFP56, QSFP56
2019–21	802.3cn / cu	50/200/400G 40 km ER; 100GBASE-FR1/LR1, 400GBASE-FR4/LR4-6	เลนออปติคัล 100G PAM4	นำ 100G Lambda MSA มาใช้
2022	802.3ck / db	ไฟฟ้า 100G/เลน (100GAUI-1, 400GAUI-4, 800GAUI-8); VCSEL 100G/เลน (SR1, SR4, VR)	106.25 GBd PAM4	QSFP112, OSFP 800G
2024	802.3df	800GBASE-DR8/SR8/VR8, -DR4 (ออปติคัล 200G/เลน)	ไฟฟ้า 8 × 100G	800G ใน OSFP / QSFP-DD800
~2026	802.3dj	ไฟฟ้าและออปติคัล 200G/เลน; 800GBASE-DR2, 1.6TBASE-DR8	212.5 GBd PAM4	1.6T OSFP-XD, OSFP

อินเทอร์เฟซ MSA (CWDM4, PSM4, ZR…) เติมช่องว่างระหว่างรายการเหล่านี้: MSA ของอินเทอร์เฟซเชิงแสง

วิธีสร้างความเร็วจากเลน

ความเร็ว	เลนไฟฟ้า (โฮสต์ ↔ โมดูล)	เลนออปติคัล (ทั่วไป)	โมดูล
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 หรือ 2 × 25G	1 × 50G PAM4	SFP56
100G	4 × 25G (CAUI-4)	4 × 25G (SR4, LR4, CWDM4, PSM4)	QSFP28
100G	2 × 50G (100GAUI-2) หรือ 1 × 100G (100GAUI-1)	1 × 100G PAM4 (DR, FR1, LR1)	QSFP28/QSFP56/QSFP112, SFP112
200G	4 × 50G (200GAUI-4) หรือ 8 × 25G	4 × 50G (FR4, SR4, DR4)	QSFP56
400G	8 × 50G (400GAUI-8) หรือ 4 × 100G (400GAUI-4)	4 × 100G (DR4, FR4, LR4) หรือ 8 × 50G (SR8, FR8)	QSFP-DD, OSFP
800G	8 × 100G (800GAUI-8)	8 × 100G (DR8, 2×FR4) หรือ 4 × 200G (DR4)	OSFP, QSFP-DD800
1.6T	8 × 200G	8 × 200G (DR8)	OSFP-XD, OSFP

เมื่อจำนวนเลนไฟฟ้าและเลนออปติคัลไม่เท่ากัน เกียร์บ็อกซ์ ใน DSP ของโมดูลจะแปลงระหว่างสองจำนวนนี้ — 400GAUI-8 ไปเป็น DR4 คือกรณีคลาสสิก (การมอดูเลตและ DSP) เมื่อจำนวนตรงกัน (4 × 25G CAUI-4 ไปเป็น SR4) โมดูลก็เป็นเพียงรีไทเมอร์ธรรมดา หรืออาจไม่มีการรีไทม์เลยด้วยซ้ำ

ชื่ออินเทอร์เฟซไฟฟ้า

ชื่อ	เลน × อัตรา	ใช้กับ
XAUI	4 × 3.125 GBd (8B/10B)	XENPAK, X2, 10G รุ่นแรก
XFI / SFI	1 × 10.3125 GBd	XFP / SFP+
25GAUI	1 × 25.78 GBd	SFP28
XLAUI / XLPPI	4 × 10.3125	QSFP+ (แบบรีไทม์ / อินเทอร์เฟซทางกายภาพแบบขนาน)
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

ตัวเลข GBd รวมโอเวอร์เฮดของ FEC และ 64B/66B ไว้แล้ว: 25.78 GBd บรรทุกเพย์โหลด 25 Gb/s ส่วน 53.125 GBd PAM4 บรรทุก 100 Gb/s ชื่อเหล่านี้ปรากฏในตัวบ่งชี้แอปพลิเคชันของ CMIS เป็นส่วนของอินเทอร์เฟซฝั่งโฮสต์ (SFF-8024)

สิ่งที่ต้องตรงกัน

อัตราต่อเลนและจำนวนเลน ฝั่งไฟฟ้า — พอร์ต 4 × 25G ขับโมดูล 2 × 50G ไม่ได้ แม้ทั้งคู่จะระบุว่าเป็น “100G”
มอดูเลชัน — เลน NRZ และเลน PAM4 เป็นฟิสิคัลเลเยอร์คนละแบบ
FEC — RS(528) สำหรับเลน 25G NRZ, RS(544) สำหรับ PAM4 ทั้งหมด; บังคับใช้หรือเป็นทางเลือกขึ้นอยู่กับ PMD (FEC และการฝึกลิงก์)
การเข้ารหัส — 8B/10B (1G) เทียบกับ 64B/66B (10G ขึ้นไป); โมดูลแบบสองอัตราสลับได้ทั้งคู่
PMD เชิงแสง ที่ปลายทั้งสองข้าง — ความยาวคลื่น ใยแก้วนำแสง และระยะส่งอยู่ในอินเทอร์เฟซเชิงแสงของ Ethernet และข้อมูลอ้างอิง PMD

โมดูลประกาศทั้งหมดนี้ไว้ในข้อมูลระบุตัวตนของตัวเอง ได้แก่ อัตราตามพิกัด การเข้ารหัส รหัสความสอดคล้องหรือรหัสแอปพลิเคชัน — และโฮสต์จะปฏิเสธชุดค่าผสมที่ตัวเองขับไม่ได้ (ความเร็วและอัตราเร็ว)

ใน CodingBox

หน้าจอ Check transceiver แสดงอัตราต่อเลนตามพิกัด การเข้ารหัส และสำหรับโมดูล CMIS จะแสดงรหัสอินเทอร์เฟซฝั่งโฮสต์ของแต่ละแอปพลิเคชันด้วย ทำให้เห็นได้ทันทีว่าโมดูลเป็น 4 × 25G หรือ 2 × 50G ก่อนที่จะเสียบเข้าพอร์ตจริง

ฟอร์มแฟกเตอร์ 1.6T ที่รองรับเลนของ 802.3dj: OSFP224 (8 × 200G) และ OSFP-XD (16 × 100G)

ชื่อฝั่งโฮสต์ของกลุ่มเลนเหล่านี้ — CAUI-4, 400GAUI-8, 800GAUI-8 — พร้อมจุดความสอดคล้อง C2M การแมป OIF CEI และการแปลงเลนระหว่างไฟฟ้ากับออปติคัล: ตระกูล XGMII, XAUI และ AUI

หากพบข้อมูลที่ไม่ถูกต้องหรือข้อผิดพลาดในบทความนี้ ให้เลือกข้อความส่วนนั้นแล้วกด Ctrl+Enter เพื่อ