2015년 이후, 이더넷 얼라이언스는 이더넷 기술 발전에 대한 명확하고 포괄적인 개요를 제공하기 위해 지속적으로 로드맵을 업데이트해 왔습니다.이 업데이트는 다양한 산업의 전문가들에게 귀중한 자원으로 작용하여 이더넷 기술의 새로운 트렌드와 혁신에 대한 정보를 유지하는 데 도움을 줍니다.
다음에 새로 발표된 2024 이더넷 로드맵은 건물 및 산업 자동화, 차량 내 네트워킹, 기업 및 캠퍼스 애플리케이션, 통신 및 모바일 서비스, 하이퍼스케일 데이터 센터를 포함한 주요 분야에서 진화하는 이더넷 속도 요구 사항을 설명합니다.2024 로드맵의 중요한 업데이트는 AI 및 머신 러닝에 중점을 둔 전용 섹션의 도입입니다.이 새로운 섹션은 AI를 이더넷 기술 발전의 핵심에 두어 이더넷 표준의 미래 개발에 대한 그 영향력이 커지고 있음을 강조합니다.

출처：https://ethernetalliance.org


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위의 "2024 이더넷 로드맵"은 업데이트된 인터페이스와 명칭을 소개하며, 전송 매체를 두 가지 주요 유형으로 분류합니다: 구리 케이블과 광섬유, WiFi는 제외됩니다.이 분류는 현대 네트워킹 기술에서 이더넷의 진화하는 역할을 이해하는 데 더 명확한 틀을 제공합니다.10M에서 10G에 이르는 이더넷 애플리케이션에서 구리 케이블은 여전히 선호되는 솔루션입니다.이 케이블은 많은 네트워크 장치를 연결할 수 있는 능력 덕분에 널리 사용되며, 여러 연결 지점을 처리하는 데 이상적입니다.구리 케이블은 일반적으로 전송 거리가 짧으며, 보통 100미터 이내입니다. 그러나 10Base-T1L 표준은 최대 1000미터까지의 긴 전송 거리를 지원하는 저속 10M 애플리케이션을 지원합니다.

구리 케이블의 중요한 장점 중 하나는 이더넷 전력 공급(PoE)을 지원한다는 것입니다.이 기능은 구리 케이블이 연결된 장치에 데이터와 전력을 동시에 전달할 수 있게 하여 매우 실용적이고 비용 효율적입니다.이 기능은 IP 카메라, 액세스 포인트 및 전화기와 같은 장치에 데이터 전송과 전원 공급이 모두 필요한 환경에서 특히 유용합니다.
결론적으로, 구리 케이블 인터페이스는 이더넷 연결을 위한 저비용, 고성능 솔루션을 제공합니다.
10G 이상의 이더넷 애플리케이션, 특히 40G, 100G, 400G, 심지어 800G 및 1.6T와 같은 초고속 네트워크 연결의 경우, 오직 광섬유만이 요구 사항을 충족할 수 있습니다.300미터 이내의 데이터 센터 애플리케이션에 대해 다중 모드 섬유는 비용과 성능의 이상적인 균형을 제공합니다.그러나 장거리 섬유 전송의 경우, 단일 모드 섬유만이 장거리에서 신뢰할 수 있는 데이터 전송을 위한 필요한 범위와 안정성을 제공할 수 있습니다.
다중 모드 섬유는 일반적으로 다중 코어 병렬 전송을 사용하는 MPO 커넥터를 사용하여 고밀도 애플리케이션에 적합합니다.단일 모드 섬유는 종종 전송을 위해 파장 분할 다중화(WDM) 기술이 적용된 이중 코어 LC 커넥터를 사용하여 장거리 데이터 전송을 효율적으로 지원합니다.(참고: 이 논의는 PON 시스템에서 발견되는 단일 코어 양방향 또는 삼중 경로 전송 기술을 포함하지 않습니다.)

2024 이더넷 로드맵 및 최신 인터페이스 및 명명 규칙 가이드에 따르면, 400Gbps는 현재 인공지능 데이터 센터(AIDC)의 주류 속도 요구 사항이 되었습니다.더 크고, 더 발전된 AIDC는 이미 800Gbps 및 심지어 1.6Tbps 네트워크 전송 기능을 배포할 방법을 탐색하고 있습니다.그렇다면 이러한 증가하는 수요를 충족시키기 위해 광 전송 속도를 효과적으로 높일 수 있는 전략은 무엇일까요?

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위의 광 모듈 속도 조합 다이어그램은 100Gbps 전송 속도를 달성하기 위한 세 가지 방법을 보여줍니다: 첫째, 네 개의 25G 레인을 사용하는 방법(4x25G);두 번째, 각 50G의 비트 전송률이 증가된 두 개의 레인을 사용합니다 (2x50G);셋째, 단일 100G 채널을 활용합니다.이 방법들은 다양한 네트워크 요구에 맞춘 유연하고 고속의 솔루션을 제공하여 현대 인프라에 최적화된 데이터 전송을 보장합니다.
초고속 이더넷 전송을 달성하기 위해서는 단일 레인의 데이터 전송 속도를 증가시키거나 추가 전송 레인을 추가하는 두 가지 주요 접근 방식이 있습니다.구체적인 구현 방법은 다음과 같습니다:

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1, 단일 채널 신호의 전송 속도를 향상시키기 위해서는 광 변조 방법의 개선이 핵심입니다. 현재 사용할 수 있는 여러 성숙하고 비용 효율적인 광 변조 기술이 있으며, 여기에는 다음이 포함됩니다:

• NRZ (비복귀 영, PAM-2로도 알려짐, 두 수준의 펄스 진폭 변조) : 이 기술은 채널당 최대 25G의 전송 속도를 지원하며, 신뢰성과 광범위한 응용으로 인해 기존 장비에서 널리 사용됩니다.

• PAM-4 (4레벨 펄스 진폭 변조) : NRZ에 비해 PAM-4는 더 높은 변조 수준을 제공하여 채널당 50G의 전송 속도를 가능하게 하며, 비용의 큰 증가 없이 더 큰 대역폭이 필요한 애플리케이션에 이상적인 선택입니다.

• 16-QAM (16단계 직교 진폭 변조) : 초고속 전송을 위해 16-QAM은 일반적으로 일관된 채널 시스템에서 사용되며, 채널당 최대 100G의 전송 속도를 지원하여 요구가 높은 대용량 네트워크에 적합합니다.

2, 광 전송 속도는 여러 경로를 집계하여 효율성과 성능을 향상시키는 두 가지 방법으로 향상될 수 있습니다.

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A. 한 가지 방법은 물리적 채널의 수를 늘리는 것입니다. 이는 주로 다양한 폼 팩터로 제공되는 광 모듈의 패키지에 따라 달라집니다. 다음은 가장 일반적인 광 모듈 폼 팩터입니다:

• SFP (소형 폼 팩터 플러그형)

  GBIC의 업그레이드로, SFP는 이중 채널 패키지를 사용하며 최대 1G의 전송 속도를 지원합니다.네트워크 업그레이드를 위한 널리 사용되는 솔루션입니다.

• SFP+

  SFP 폼 팩터를 기반으로 하여, SFP+는 최대 10G의 더 높은 전송 속도를 지원하며, 더 빠른 데이터 전송을 위한 보다 발전된 솔루션을 제공합니다.

• QSFP (쿼드 소형 폼 팩터 플러그형)

  QSFP는 네 개의 채널 패키지를 특징으로 하며, 네 개의 SFP 채널에 해당하는 기능을 제공합니다.이것은 데이터 전송 속도를 크게 향상시켜 고속 애플리케이션에 이상적입니다.

• QSFP-DD (더블 밀도)

  QSFP의 향상된 버전인 QSFP-DD는 8개의 채널을 제공하여 표준 QSFP에 비해 채널 수를 두 배로 늘립니다.이것은 더 높은 데이터 전송 속도를 가능하게 합니다.

• OSFP (옥탈 소형 폼 팩터 플러그형)

  QSFP-DD와 유사하게, OSFP는 8채널도 지원합니다.이는 높은 대역폭에 대한 증가하는 수요를 충족시키기 위해 고밀도 전송 기능을 제공합니다.

포장 기술의 발전이 광섬유 채널의 수와 전체 비용을 모두 증가시킬 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 따라서 비용 효율적이고 고속 네트워크 설계를 위해 성능과 비용 간의 균형을 맞추는 것이 필수적입니다.

B. 또 다른 방법은 단일 모드 섬유에서 파장 분할 다중화(WDM) 기술을 사용하여 가상 채널의 수를 확장하는 것입니다. WDM은 추가 레이저를 추가하여 채널 수를 늘리고, 이를 통해 더 높은 전송 속도를 달성하는 방식으로 작동합니다. 그러나 이것은 또한 더 높은 전력 소비와 시스템 복잡성 증가로 이어져 더 높은 비용을 초래합니다. 결과적으로 WDM 기술은 일반적으로 통신 사업자에 의해 장거리, 고대역폭 및 고속 전송 요구 사항을 위해 사용됩니다.

요약하자면, 우리는 이제 초고속 이더넷 전송에 대한 수요와 이를 달성하기 위한 방법에 대한 포괄적인 이해를 갖추었으며, 이는 AIDC의 사전 종단 광섬유 솔루션에 대한 추가 이해의 기초를 마련합니다.