Як 40-Гбіт / с інтерфейс Ethernet обробляє пакети з кремнію?

Інтерфейс Ethernet 40 Гбіт / с повинен мати на ньому сигнал 40 ГГц. Як звичайна технологія ІС-кремнію поводиться з таким екзотичним звіром?

Моя найкраща здогадка полягає в тому, що використовуються внутрішньо різні паралельні шини, але я не знайшов багато з внутрішніх справ цих речей.

digital-logic ethernet optoelectronics

— Уотсон Ладд
джерело

вам не потрібен сигнал 40 ГГц для передачі 40 мільярдів біт, тому що ви можете надсилати кілька бітів за тактовий цикл. Наприклад, диференціюючи більше рівнів напруги (наприклад, у SSD TLC, MLC ...) або передаючи кілька разів за годинник накачуванням

— phuclv

Або шляхом передачі на кілька паралельних проводів.

— користувач253751

або якщо включений аналог, декілька частот + фази тощо ...

— Марк K Cowan

Відповіді:

Існує кілька способів, як можна швидше зробити зв’язок даних:

робити більше передач за секунду
надсилати більше біт на передачу
запустіть кілька ланок паралельно

40G Ethernet робить все це: згідно з Вікіпедією , він використовує 4 канали, працює на 1,6 ГГц кожен і передає 6,25 біта за тактовий цикл, що призводить до 40 Гбіт / с загальної пропускної здатності.

Ось малюнок, який показує, як він стосується інших технологій Ethernet (він зупиняється на 10G; 40G використовує кращі кабелі та / або коротші відстані для досягнення 4-кратної спектральної пропускної здатності):

— Дмитро Григор’єв
джерело

Як одиниця "біт за герц"? Хіба це не повинно бути "біт за цикл" або "біт на секунду за герц"?

— R ..

@R .. Одиниця повинна бути просто "бітами". Гц є 1/s, тому # каналів * біт * спектральна пропускна здатність є [1]*[b]/[s]швидкістю. Біт за секунду за герц є [b]/[s]/[1/s] = [b][s]/[s] = [b].

— Iwillnotexist Idonotexist

Ну, це залежить від того, якщо ви вважаєте цикли "одиницею" або рахунком без одиниць. Але так.

— R ..

@R .. Я замінюю "біт за герц" на "біт за зразок", що дійсно є більш точним.

— Дмитро Григор’єв

Ця графіка чудова :)

— rackandboneman

40G Ethernet - це справді чотири фізичні 10G ланки, що працюють паралельно. Сучасні FPGA мають апаратне забезпечення SERDES, яке може працювати на швидкості понад 10 Гбіт / с, і звичайно використовувати чотири 32-бітні шини, що працюють на частоті 312,5 МГц всередині FPGA. Це дає вам швидкість передачі даних приблизно в 40 000 Gbps.

— Дейв Твід
джерело

... а посилання 10G насправді не несуть радіочастотний сигнал 10 ГГц, загальні стандарти 10 Ethernet для 10GHz призначені для роботи на кабелях, визначених до 250 МГц. Діапазон - це від використання відповідних схем модуляції ... Як демодулятор поширює відновлену інформацію "в іншу частину ІС", залежить від дизайнера ....

— rackandboneman

@JayKeegan Теорема Шеннона-Хартлі говорить, що ви можете це зробити, якщо у вас є SNR 2 ^ 40-1 , що становить приблизно 120 дБ.

— користувач253751

Мідні з'єднання 10G розподіляють пропускну здатність по всіх чотирьох парах кабелю, тому кожна пара обробляє лише 10 біт / Гц, вимагаючи SNR близько 30 дБ. Тому 40G мідне з'єднання (4 кабелю) використовує 16 фізичних пар проводів.

— Трейд Дейв

Спрощений приклад Гц! = Bps: якщо ви можете розрізнити з кроком в 1 В між 0 В і 7 В, сигнал 100 Гц може надсилати log2 (8) * 100 = 300 Bps

— Райан Кавано

@JayKeegan Ви, мабуть, зараз думаєте про модуляційну схему під назвою ASK (Передавальний = 1, Не передаючий = 0) або BPSK (Фаза 0 градусів = 0, Фаза 180 градусів = 1). Але це не єдині схеми модуляції. Наприклад, ви теоретично можете передавати нескінченні шматочки інформації по безшумному каналу, просто надсилаючи сигнал з дуже точною напругою постійного струму або напругою змінного струму вниз по лінії і дуже точно читаючи її на іншому кінці. Те ж саме можна зробити і за допомогою сигналу з дуже точною частотою або фазою. Причина, чому ви не можете цього зробити, - це звичайно шум .

— Iwillnotexist Idonotexist

Ознайомтеся з бібліотекою IEEE Red-Rag, Журналом твердих тіл, у бібліотеці. Практично в кожному номері є 40GigaBit приймачів обговорень.

— analogsystemsrf
джерело