带宽(数字)的真正含义是什么?

网络工程 带宽
2021-07-11 20:19:54

最近我遇到了一种能够达到 400Gbps 的新型 NIC(这让我大吃一惊)。这是否意味着它的电路能够在保持相对干净的信号(低 SNR)的同时将每秒 400G 位的数据串行化/解串行化 (SERDES) 到电线上?所以带宽真的是比特被序列化的速度,而不是通过链接?它是否也指示 1 和 0 脉冲之间的时间?(但整个序列化数据包以~光速移动)还是其他什么?

谢谢!

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这是否意味着它的电路能够在保持相对干净的信号(低 SNR)的同时将每秒 400G 位的数据串行化/解串行化 (SERDES) 到电线上?

是的,这就是 400GE 的设计目的。物理编码子层 (PCS) 使用前向纠错 (FEC) 来实现 10 -13或更高的误块率可接受的 SNR 随不同的 PHY 变化。

400G 以太网使用多个 25、50 或 100 Gbit/s 通道(使用 PAM-4 时高达 53 GBd),因此它需要多个光纤束或波长(或背板中的差分对)。400GBASE-LR4 目前提供长达 10 公里的覆盖范围(名义上),即将推出的 400GBASE-ER8 将支持长达 40 公里。

纤维中的传播通常受纤维速度因子的限制,约。.67(折射率的倒数),所以 .67 xc 0 ≈ 200,000 km/s。因此,在光纤上,53 GBd 处的 PAM-4 符号为 3.8 毫米“长”。

对于以太网,标称带宽存在于物理层的顶部。它包括“高级”信令,如前导码和数据包间间隙 (IPG),当然还有 L2 帧头和脚注。但是,它不包括来自 PCS 的线路代码开销。

这样,可以很容易地计算出准确的可用带宽:对于最大大小的帧,总共有 1500 字节的 L3 有效载荷和 38 字节的 L1 和 L2 开销。因此,400GE 为 L3 提供了 400 Gbit/s / 8 bit/byte / 1538 bytes * 1500 bytes = 48,76 GB/s 的可用带宽。

顺便说一下,Broadcom 刚刚发布了他们的新Tomahawk 4 交换芯片,具有 64 个 400 Gbit/s 端口(或 256 个 100 Gbit/s),背板总容量为 25.6 Tbit/s。拥有 310 亿个晶体管的芯片必须是巨大的,即使是 7 纳米。真是脑洞大开...