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10Gbおよび100Gbイーサネットカード内のクロック周波数はいくつですか？

私が理解しているように、10Gbイーサネットカードは毎秒10Gbを（たとえば）光ファイバーケーブルに接続できます。単純に言えば、これがハードウェアで発生するためには、ネットワークカードを実行する10GHzクロックが必要です。

両端でクロッキングすることでその周波数を半分にすることは可能ですが、トランジスタがサポートする5GHzはまだ驚くほど高いです。 100Gbイーサネットの場合、50GHzはまったく無理のようです。

（たとえば）10Gbイーサネットカードを実行しているクロックの周波数は何ですか？ 「単純な」10GHz周波数からこの周波数を削減するために使用されるトリックはありますか？

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Randomblue

あなたは高い周波数が完全に管理不可能になることは正しいです。周波数ごとに1ビットを送信すると、さまざまなタイプの無線送信でも問題が発生します。したがって、複数のビットを送信できる変調技術があります。

用語のほんの一部：ボー、ほとんどの人は電話モデムの時代からのその用語を覚えていますが、これは通信媒体が動作しているシンボルレートです。シンボルには複数のビットを含めることができるため、マルチビットシンボルを送信すると、低い周波数でより高いスループットが可能になります。

  • 10MbE（10Base-T）は、非常に単純な逆マンチェスターエンコーディング、10 Mbaud、およびそれぞれの通信に単一の-2.5v/2.5v差動ペアを使用しました方向。

  • 100MbE（100Base-TX）は、4B/5Bエンコーディング、125 Mbaud、および各方向の通信に単一の-1.0/1.0v差動ペアを使用しました。つまり、4/5b * 125 MHz =各方向で100Mbです。

  • 1GbE（1000Base-T）は、100MbEと同じ125 MbaudのPAM-5 TCMを使用し、両方の通信で4つの-1.0/1.0v差動ペアすべてを使用します同時に方向。 PAM-5コーディングでは5つの状態が可能ですが、トレリス変調では常に各端が2に制限されるため、各シンボルで2ビットが送信されます。したがって、125M/s * 4 * 2b = 1Gbpsです。

    補足：1GbEは最初の接続をネゴシエートするために1つのペアのみを使用します。ケーブルでこのペアのみが機能している場合、応答しないNICが接続されているように見える可能性があります。また、ほとんどすべての新しいNICが4つのペアのいずれかでネゴシエートできるため、自動MDI/MDIが有効になります-X（ただし、これは仕様の要件ではありません）。1000Base-TはCat5eケーブルが必要です。1000Base-TXはNICを簡略化しましたが、Cat6ケーブルが必要でした。さまざまな理由で地面から離れることはありませんでした。

  • 10GbEは、以前と同様にPAM-16 DSQ128コーディング、833 Mbaud、4ペアを使用します。 LDPCエラー訂正を備えた新しいPAM-16 DSQ-128は十分に複雑であり、500MHz（またはそれ以下）の定格のケーブルを介しても、シンボルごとに3ビットの情報を効果的に送信するという以外は、ここではどのように機能するか説明しませんいくつかの状況）。したがって、833.3 MHz * 4 * 3b = 10Gbpsです。

    補足：10GbEでは、100mの動作にはCat6aケーブル、55mにはCat6が必要であり、非常に短いケーブルではmayがCat5eで動作します。 Cat6a以外のケーブルは、100mの標準の長さと異なるため、推奨されません。また、古いNICは100Gを超える距離で10GbEを送信するのに必要なゲインがなく、短いケーブルに制限されていました-第1世代の10GbE NICがある場合は、製造元に詳細を問い合わせてください。

  • 40GbEと100GbEには、現時点で最終的な銅標準はありません。 2つの40GBase-T提案があります。 1つ目は、10Gbase-Tと同じ手法を使用していますが、4倍高速であり、最大1600MHzのケーブルが必要です。 2つ目はPAM-32 DSQ-512を使用しており、約1200MHzでのケーブル接続が必要です（複雑度が高いほど、NICは比較的高価になります）。どちらもLDPCを使用して、わずかに過小評価されたケーブルの使用を可能にする可能性があります。

    コネクタ：40GbEと100GbEはどちらもC8P8（通称RJ-45）コネクタを使用しませんが、おそらくGG45と呼ばれるそのバリエーションで、コネクタの4隅に4ペアがあります。また、10MbE-10GbE（RJ-45）と40GbE-100GbE（GG45）の両方のピンを備えた中間コネクタARJ45-HDもあります。 TERAは定格1000 MHzの競合コネクタであり、新しい標準になる可能性は低いようです。

    ケーブル接続：Cat7およびCat7aは、600 MHzおよび1200 MHz定格のケーブル標準です。彼らはもともとCatFとCatFaと呼ばれていました。 Cat8.1およびCat8.2は、1600および2000 MHzの定格で提案されています。

    現在のテクノロジーでは、Cat7a、Cat8.1、Cat8.2はそれぞれ10m、30m、50mの接続しか伝送しないため、100GBase-T標準が存在するかどうかについては、いくつかの議論があります。 Cat7a以降は、Cat6a以下とは劇的に異なるケーブルであり、個々のペアとケーブル全体の両方をシールドする必要があります。これらの接続が可能であることを示唆するテストは、商業的に実行可能な実装も示していません。 妥当な推測 があり、より高度で敏感な回路が将来のある時点で100GbEを伝送する可能性がありますが、それは推測にすぎません。

  • 注目に値する：10GBase-R、40GBase-R、および100GBase-Rは、すべて標準化された10、40、および100GbEのファイバー仕様のファミリーです。これらはすべて、短距離（-SR、400m）、長距離（-LR、10km）、延長（-ER、40km）、独自仕様（-ZR、80km）、およびEPON/x（-PR/x、20km）の範囲で利用できます。これらはすべて、共通の64b/66bエンコーディング、10.3125 GBaud、および追加の容量（それぞれ1、4、および10）のためのより多くの「レーン」を使用します-レーンは、同じファイバーケーブル上の異なる波長の光です。 200GBase独自の実装は、標準化への道として機能していますが、変調されたDWDM周波数と最大2Mmの範囲を備えています。

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Chris S

Chris S はすでに正しい答えを出しました： bauds、not bps 。

しかし、それに加えて、5GHzは「トランジスタがサポートするのにものすごく高い」ではありません。市販されているテラヘルツトランジスタがあります。

もちろん、伝送線路上のGHz信号は、数ミリメートル以上ノイズから保護するのが非常に困難です。一方、光信号...

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Javier