25ギガビットイーサネット

25ギガビットイーサネットと50ギガビットイーサネットは、 IEEE 802.3タスクフォース802.3by [ 1 ]と802.3cd [ 2 ]によって開発された、データセンター環境におけるイーサネット接続の標準であり、複数のベンダーから提供されています。

歴史

2014年7月、アリスタ、ブロードコム、グーグル、メラノックス・テクノロジーズ、マイクロソフトは、シングルレーン25ギガビット/秒イーサネットおよびデュアルレーン50ギガビット/秒イーサネット技術の仕様策定を支援するため、業界コンソーシアムである25Gイーサネット・コンソーシアム[3]を設立しました。25Gイーサネット・コンソーシアムの仕様草案は2015年9月に完成し、IEEE 802.3ba規格およびIEEE 802.3bj規格の技術を採用しています。

2014年11月には、シングルレーン25Gbit/s規格を開発するためのIEEE802.3タスクフォースが結成され、[ 4 ] [ 5 ]、2015年11月には、シングルレーン50Gbit/s規格の開発を検討するための研究グループが結成されました。[ 6 ]

2016年5月、シングルレーン50ギガビットイーサネット規格を開発するためにIEEE 802.3タスクフォースが結成されました。[ 2 ]

2016年6月30日、IEEE 802.3by規格がIEEE-SA標準化委員会によって承認されました。[ 7 ]

2018年11月12日、IEEE P802.3cnタスクフォースは、少なくとも40kmのSMFで50Gbit/sの動作をサポートするPHYを定義する作業を開始しました。[ 8 ]

IEEE 802.3cd 規格は 2018 年 12 月 5 日に承認されました。

2019年12月20日にIEEE 802.3cn規格が公開された。[ 9 ]

2020年4月6日、25ギガビットイーサネットコンソーシアムはイーサネットテクノロジーコンソーシアムにブランド名を変更し、800ギガビットイーサネット（GbE）仕様を発表しました。[ 10 ]

2020年6月4日、IEEEはIEEE 802.3caを承認しました。これにより、パッシブ光ネットワーク上で、下り速度25または50Gbit/s、上り速度10、25、または50Gbit/sの対称または非対称動作が可能になります。[ 11 ] [ 12 ]

25ギガビットイーサネット

IEEE 802.3by規格は、4つの25Gbit/sレーン（IEEE 802.3bj）として実装された100ギガビットイーサネット用に定義された技術を使用しています。 [ 13 ] [ 14 ] IEEE 802.3by規格は、いくつかのシングルレーンのバリエーションを定義しています。[ 15 ]

ファイバーベースPHYの凡例[ 16 ]
繊維の種類紹介されたパフォーマンス
MMF FDDI 62.5/125 µm1987 160 MHz·km @ 850 nm
MMF OM1 62.5/125 µm1989 200 MHz·km @ 850 nm
MMF OM2 50/125 µm1998 500 MHz·km @ 850 nm
MMF OM3 50/125 µm20031500 MHz·km @ 850 nm
MMF OM4 50/125 µm20083500 MHz·km @ 850 nm
MMF OM5 50/125 µm20163500 MHz·km @ 850 nm + 1850 MHz·km @ 950 nm
SMF OS1 9/125 µm19981.0 dB/km @ 1300/1550 nm
SMF OS2 9/125 µm20000.4 dB/km @ 1300/1550 nm
名前 標準 状態 メディア コネクタ トランシーバーモジュール リーチ（メートル） #メディア(⇆) #ラムダ ( →) レーン数( →) 注記
25ギガビットイーサネット（25GbE） – （データレート：25Gbit/s –ラインコード：64b/66b （RS-FEC（528,514）× NRZ付きおよびなし）– ラインレート：25.78125GBd  –全二重）[ 17 ]
25GAUI802.3by-2016 (CL109A/B)現在 チップ間/チップモジュール間インターフェース 該当なし該当なし0.25 2 該当なし 1 PCB
25GBASE-KR802.3by-2016 (CL111)現在 Cuバックプレーン 該当なし該当なし1 1 該当なし 1 PCB
25GBASE-KR-S802.3by-2016 (CL111)現在 Cuバックプレーン 該当なし該当なし1 1 該当なし 1 PCB; RS-FECなし（802.3by CL108）
25GBASE-CRダイレクトアタッチ802.3by-2016 (CL110)現在 ツインアクシャルバランス SFP28 （SFF-8402）SFP285 2 該当なし 1 データセンター（ラック間）
25GBASE-CR-Sダイレクトアタッチ802.3by-2016 (CL110)現在 ツインアクシャルバランス SFP28 （SFF-8402）SFP283 1 該当なし 1 データセンター（ラック内）; RS-FECなし（802.3by CL108）
25GBASE-SR802.3by-2016 (CL112)現在 ファイバー850 nmLC SFP28OM3: 702 1 1
OM4: 100
25GBASE-LR802.3cc-2017 （CL114）現在 ファイバー1295～1325 nmLC SFP28OS2: 10k2 1 1
25GBASE-ER802.3cc-2017 （CL114）現在 ファイバー1295 - 1310 nmLC SFP28OS2: 40k2 1 1
25GBASE-T
25GBASE-Tはツイストペアケーブルを用いた25Gビット/秒の規格で、 IEEE 802.3bq内で40GBASE-Tと並行して承認された。[ 18 ] [ 19 ]
ツイストペアベースのイーサネット物理トランスポート層（TP-PHY）の比較[ 20 ]
名前 標準 状態 速度（Mbit/s）ペアが必要です 方向ごとの車線数 ビット/ヘルツ ラインコードレーンあたりの シンボルレート（MBd）帯域幅 最大距離（m） ケーブル ケーブル定格（MHz） 使用法
25GBASE-T802.3bq-2016 (CL113) 現在 25000 4 4 6.25 PAM-16 RS-FEC (192, 186) LDPC 2000 1000 30 猫82000 LAN、データセンター

前方誤り訂正

25ギガビットイーサネットのすべての光ファイバーおよびツイストペアバージョンは、IEEE 802.3規格の条項108で定義されているリードソロモン順方向誤り訂正（RS-FECと略されることが多い）をサポートする必要があります。これは25GBASE-CRにも適用されますが、DACケーブルで使用されるバリアントである25GBASE-CR-Sには適用されません。25GBASE-CRと25GBASE-CR-Sは、ファイアコードFEC（BASE-R FEC、FC-FECとも呼ばれ、IEEE 802.3の条項74で定義）をサポートする必要があります。[ 21 ] RS-FECは前述の25Gバージョンでサポートされている必要がありますが、条項108ではFECをオフにすることも義務付けられており、必要に応じてFECを使用しないようにすることができます。

イーサネットリンクを形成するには、関係するインターフェースが同じタイプのFECを使用するか、FECを使用しない必要がある。[ 22 ]

50ギガビットイーサネット

IEEE P802.3cd [ 2 ]規格は、条項133で物理符号化サブレイヤー（PCS）を定義しており、エンコード後にデータレートは51.5625 Gbit/sとなります。 802.3cdは、条項134で前方誤り訂正のためのRS-FECも定義しており、FECエンコード後にデータレートは53.125 Gbit/sとなります。 適切な信号整合性を維持しながら電気インターフェースで53.125 Gbit/sを送信することは不可能であるため、4レベルのパルス振幅変調（PAM4）を使用して、ビットのペアを1つのシンボルにマッピングします。 これにより、レーンあたり50 Gbit/sのイーサネットで全体的なボーレートは26.5625 GBdになります。50GイーサネットのPAM4エンコードは、802.3規格の条項135で定義されています。

ファイバーベースPHYの凡例[ 16 ]
繊維の種類紹介されたパフォーマンス
MMF FDDI 62.5/125 µm1987 160 MHz·km @ 850 nm
MMF OM1 62.5/125 µm1989 200 MHz·km @ 850 nm
MMF OM2 50/125 µm1998 500 MHz·km @ 850 nm
MMF OM3 50/125 µm20031500 MHz·km @ 850 nm
MMF OM4 50/125 µm20083500 MHz·km @ 850 nm
MMF OM5 50/125 µm20163500 MHz·km @ 850 nm + 1850 MHz·km @ 950 nm
SMF OS1 9/125 µm19981.0 dB/km @ 1300/1550 nm
SMF OS2 9/125 µm20000.4 dB/km @ 1300/1550 nm
名前 標準 状態 メディア コネクタ トランシーバーモジュール リーチ（メートル） #メディア(⇆) #ラムダ ( →) レーン数( →) 注記
50ギガビットイーサネット（50GbE） – （データレート：50Gbit/s –ラインコード：256b/257b × RS - FEC（544,514）× PAM4 – ラインレート：26.5625GBd  –全二重）[ 23 ] [ 24 ]
LAUI-2802.3cd-2018 （CL135B/C）現在 チップ間/チップモジュール間インターフェース 該当なし該当なし0.25 2 該当なし 2 PCB ;ラインコード: NRZ (FECなし)ラインレート: 2x 25.78125 GBd = 51.5625 GBd
50GAUI-2802.3cd-2018 (CL135D/E)現在 チップ間/チップモジュール間インターフェース 該当なし該当なし0.25 2 該当なし 2 PCB;ラインコード: NRZ (FEC エンコード)ラインレート: 2x 26.5625 GBd = 53.1250 GBd
50GAUI-1802.3cd-2018 (CL135F/G)現在 チップ間/チップモジュール間インターフェース 該当なし該当なし0.25 1 該当なし 1 PCB
50GBASE-KR802.3cd-2018 (CL133/137)現在 Cuバックプレーン 該当なし該当なし1 1 該当なし 1 PCB;半分のサンプリング レート = 13.28125 GHz (ナイキスト) での総チャネル挿入損失 ≤ 30 dB。
50GBASE-CR802.3cd-2018 (CL133/136)現在 ツインアクシャルバランス QSFP28、マイクロQSFP、QSFP-DD、OSFP（SFF-8635）QSFP283 1 該当なし 1 データセンター（ラック内）
50GBASE-SR802.3cd-2018 (CL133/138)現在 ファイバー850 nmLC QSFP28/SFP56OM3: 702 1 1
OM4: 100
50GBASE-LR802.3cd-2018 (CL133/139)現在 光ファイバー1304.5 – 1317.5 nmLC QSFP28/SFP56OS2: 10k2 1 1
50GBASE-FR802.3cd-2018 (CL133/139)現在 光ファイバー1304.5 – 1317.5 nmLC QSFP28/SFP56OS2: 2k2 1 1
50GBASE-ER802.3cn-2019 (CL133/139)現在 光ファイバー1304.5 – 1317.5 nmLC QSFP28/SFP56OS2: 40k2 1 1

可用性

2016 年 6 月現在、 SFP28およびQSFP28トランシーバ フォーム ファクタを使用した 25 ギガビット イーサネット機器が市場で入手可能です。1 メートル、2 メートル、3 メートル、5 メートルの長さの直接接続 SFP28 対 SFP28 銅ケーブルは複数のメーカーから入手可能です。また、光トランシーバ メーカーは、既存の10GBASE-LR光ファイバーに類似した 2 本の標準シングルモード ファイバーで 2 ～ 10 km の到達距離を目的とした 1310 nm「LR」光ファイバーと、既存の 10GBASE -SR光ファイバーに類似した2 本の OM4マルチモード ファイバーで 100 m の短距離を目的とした 850 nm「SR」光ファイバーを発表しています。

参照

参考文献

  1. ^ 「IEEE P802.3by 25 Gb/s Ethernet Task Force」 Ieee802.org . 2021年11月19日閲覧。
  2. ^ a b c「IEEE 802.3 50 Gb/s、100 Gb/s、および200 Gb/s Ethernet Task Force」 Ieee802.org . 2021年11月19日閲覧。
  3. ^ 「25G Ethernet Consortium」 . 2017年9月17日閲覧。
  4. ^ Rick Merritt (2014年7月21日). 「25G Ethernet on Tap at IEEE」 . 2014年9月29日閲覧。
  5. ^ 「IEEE 802.3 25 Gb/s Ethernet Study Group Public Area」 . IEEE 802.3. 2014年10月29日. 2014年12月31日閲覧。
  6. ^ 「IEEE 802.3 50 Gb/s Ethernet Over a Single Laneと次世代100 Gb/sおよび200 Gb/s Ethernet Study Groupの共同ウェブページ、IEEE 802.3 200 Gb/s Ethernet Single-mode Fiber Study Group」。Ieee802.org。2017年9月17日閲覧。
  7. ^ 「[STDS-802-3-25G] IEEE Std 802.3by-2016規格が承認されました！」 Ieee802.org . 2016年6月30日。
  8. ^ 「採択された目標」（PDF） . Ieee802.org . 2021年11月19日閲覧。
  9. ^ 「[802.3_DIALOG] 2020年3月総会のお知らせ」 Ieee802.org . 2021年11月19日閲覧。
  10. ^ 「25ギガビット・イーサネット・コンソーシアムがイーサネット・テクノロジー・コンソーシアムに名称変更、800ギガビット・イーサネット（GbE）仕様を発表」 Ethernettechnologyconsortium.org 2020年4月6日
  11. ^ 「IEEE 802.3ca-2020 - IEEEイーサネット標準修正9」 IEEE、2020年7月3日。
  12. ^ Knittle, Curtis (2020年7月23日). 「25G/50G-EPON規格が最終段階に到達 – ケーブルテレビの10Gプラットフォームの一部として光ファイバー導入を強化」 . CableLabs.
  13. ^ 「25Gおよび50Gイーサネット仕様の概要、ドラフト1.4」（PDF） . 25Gイーサネットコンソーシアム. 2014年9月11日. 2014年12月31日閲覧。
  14. ^ Stephen Hardy (2014年7月23日). 「IEEEが25ギガビットイーサネット研究グループを立ち上げ」 . LightWave . 2014年9月29日閲覧。
  15. ^ 「採用・承認された目標：サーバー相互接続のための単一レーンでの25Gb/sイーサネット」（PDF） . Ieee802.org . 2017年9月17日閲覧。
  16. ^ a b Spurgeon, Charles E. (2014). Ethernet: The Definitive Guide (第2版). O'Reilly Media. ISBN 978-1-4493-6184-6。
  17. ^ 「イーサネット速度の進化：最新情報と今後の展望」（PDF） . アルカテル・ルーセント. 2015年6月3日. 2018年8月28日閲覧。
  18. ^ 「IEEE P802.3bq 25G/40GBASE-Tタスクフォース」 Ieee802.org . 2016年2月8日閲覧。
  19. ^ 「IEEE Std 802.3by-2016、IEEE Std 802.3bq-2016、IEEE Std 802.3bp-2016、IEEE Std 802.3br-2016の承認」Ieee802.org.IEEE . 2016年6月30日.
  20. ^ Charles E. Spurgeon (2014). Ethernet: The Definitive Guide (第2版). O'Reilly Media. ISBN 978-1-4493-6184-6。
  21. ^ IEEE 802.3 条項 110、112、113、114
  22. ^ 「25 Gb Intel® Ethernet メディアガイド」(PDF) . cdrdv2-public.intel.com .
  23. ^ 「IEEE 802 Ethernetエコシステムの探究」(PDF) IEEE 2017年6月4日2018年8月29日閲覧。
  24. ^ 「50/100/200GbEのマルチポート実装」（PDF） . Brocade. 2016年5月22日. 2018年8月29日閲覧。
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