Sejak 2015, Ethernet Alliance telah secara konsisten mengemas kini peta jalannya untuk memberikan gambaran yang jelas dan menyeluruh tentang perkembangan teknologi Ethernet.Kemas kini ini berfungsi sebagai sumber yang berharga bagi para profesional dalam pelbagai industri, membantu mereka kekal maklum tentang tren dan inovasi yang muncul dalam teknologi Ethernet.
Peta jalan Ethernet 2024 yang baru dikeluarkan berikut menggariskan keperluan kelajuan Ethernet yang berkembang dalam sektor utama, termasuk automasi bangunan dan industri, rangkaian dalam kenderaan, aplikasi perusahaan dan kampus, telekomunikasi dan perkhidmatan mudah alih, serta pusat data hyperscale.Satu kemas kini yang signifikan dalam peta jalan 2024 adalah pengenalan bahagian khusus yang memberi tumpuan kepada AI dan pembelajaran mesin.Seksyen baru ini meletakkan AI di tengah kemajuan teknologi Ethernet, menekankan pengaruhnya yang semakin meningkat terhadap perkembangan masa depan standard Ethernet.

Sumber：https://ethernetalliance.org


Sumber：https://ethernetalliance.org

"Peta Jalan Ethernet 2024" di atas memperkenalkan antara muka dan nomenklatur yang dikemas kini, mengklasifikasikan media penghantaran kepada dua jenis utama: kabel tembaga dan gentian optik, dengan WiFi dikecualikan.Klasifikasi ini menyediakan rangka kerja yang lebih jelas untuk memahami peranan Ethernet yang berkembang dalam teknologi rangkaian moden.Dalam aplikasi Ethernet yang berkisar dari 10M hingga 10G, kabel tembaga terus menjadi penyelesaian yang diutamakan.Kabel-kabel ini banyak digunakan kerana keupayaan mereka untuk menyambungkan sejumlah besar peranti rangkaian, menjadikannya ideal untuk mengendalikan banyak titik sambungan.Kabel tembaga biasanya mempunyai jarak penghantaran yang lebih pendek, biasanya dalam 100 meter, walaupun standard 10Base-T1L menyokong aplikasi 10M berkelajuan rendah dengan jarak yang lebih panjang sehingga 1000 meter.

Satu kelebihan yang ketara bagi kabel tembaga adalah sokongan mereka untuk Kuasa melalui Ethernet (PoE).Ciri ini membolehkan kabel tembaga menghantar data dan kuasa elektrik kepada peranti yang disambungkan secara serentak, menjadikannya sangat praktikal dan kos efektif.Kebolehan ini sangat berguna dalam persekitaran di mana kedua-dua penghantaran data dan bekalan kuasa diperlukan untuk peranti seperti kamera IP, titik akses, dan telefon.
Sebagai kesimpulan, antara muka kabel Tembaga menawarkan penyelesaian kos rendah dan prestasi tinggi untuk sambungan Ethernet.
Dalam aplikasi Ethernet di atas 10G, terutamanya untuk sambungan rangkaian ultra-pantas seperti 40G, 100G, 400G, dan bahkan 800G dan 1.6T, hanya serat optik yang dapat memenuhi permintaan.Untuk aplikasi pusat data dalam jarak 300 meter, serat multimode memberikan keseimbangan yang ideal antara kos dan prestasi.Walau bagaimanapun, untuk penghantaran serat jarak jauh, hanya serat mod tunggal yang dapat memberikan jarak dan kestabilan yang diperlukan untuk pemindahan data yang boleh dipercayai merentasi jarak yang lebih jauh.
Serat multimode biasanya menggunakan penyambung MPO dengan pemindahan selari pelbagai teras, menjadikannya sesuai untuk aplikasi kepadatan tinggi.Dan serat mod tunggal sering menggunakan penyambung LC dwi-teras dengan teknologi penggandaan pembahagian panjang gelombang (WDM) untuk penghantaran, membolehkannya menyokong pemindahan data jarak jauh dengan cekap.(Nota: Perbincangan ini tidak termasuk teknologi penghantaran dua hala teras tunggal atau tiga laluan yang terdapat dalam sistem PON.)

Menurut Peta Jalan Ethernet 2024 dan panduan antara muka serta nomenklatur terkini, 400Gbps telah menjadi keperluan kelajuan arus perdana untuk Pusat Data Kecerdasan Buatan (AIDC) yang sedia ada.AIDC yang lebih besar dan lebih maju sudah meneroka cara untuk melaksanakan keupayaan penghantaran rangkaian 800Gbps dan bahkan 1.6Tbps.Jadi, apakah strategi yang dapat meningkatkan kelajuan penghantaran optik dengan berkesan untuk memenuhi permintaan yang semakin meningkat ini?

Sumber：https://ethernetalliance.org

Rajah kombinasi kadar modul optik di atas menunjukkan tiga kaedah untuk mencapai kadar penghantaran 100Gbps: pertama, menggunakan empat laluan 25G (4x25G);kedua, menggunakan dua jalur dengan kadar bit yang meningkat sebanyak 50G setiap satu (2x50G);dan ketiga, menggunakan satu saluran 100G.Kaedah-kaedah ini menawarkan penyelesaian yang fleksibel dan berkelajuan tinggi yang disesuaikan dengan pelbagai keperluan rangkaian, memastikan penghantaran data yang dioptimumkan untuk infrastruktur moden.
Untuk mencapai penghantaran Ethernet berkelajuan ultra-tinggi, terdapat dua pendekatan utama: meningkatkan kadar data satu lorong atau menambah lorong penghantaran tambahan.Kaedah pelaksanaan yang spesifik adalah seperti berikut:

Sumber：https://ethernetalliance.org

1, Untuk meningkatkan kadar penghantaran isyarat saluran tunggal, penambahbaikan dalam kaedah modulasi optik adalah kunci. Pada masa ini, terdapat beberapa teknik modulasi optik yang matang dan kos efektif yang tersedia, yang termasuk:

• NRZ (Non-Return to Zero, juga dikenali sebagai PAM-2, Modulasi Amplitud Denyut dengan dua tahap) : Teknik ini menyokong kadar penghantaran sehingga 25G setiap saluran dan digunakan secara meluas dalam peralatan sedia ada kerana kebolehpercayaannya dan aplikasi yang luas.

• PAM-4 (Modulasi Amplitud Denyut dengan empat tahap) : Berbanding dengan NRZ, PAM-4 menawarkan tahap modulasi yang lebih tinggi, membolehkan kadar penghantaran 50G setiap saluran, menjadikannya pilihan ideal untuk aplikasi yang memerlukan lebar jalur yang lebih besar tanpa peningkatan kos yang ketara.

• 16-QAM (Modulasi Amplitud Kuadratur 16-Tahap) : Untuk penghantaran ultra-pantas, 16-QAM biasanya digunakan dalam sistem saluran koheren, menyokong kadar penghantaran sehingga 100G setiap saluran, menjadikannya sesuai untuk rangkaian yang menuntut dan berkapasiti tinggi.

2, Kelajuan penghantaran optik boleh dipertingkatkan dalam dua cara dengan mengagregatkan beberapa laluan, meningkatkan kecekapan dan prestasi.

Sumber：https://ethernetalliance.org

Satu kaedah adalah untuk meningkatkan bilangan saluran fizikal. Ini bergantung terutamanya pada pakej modul optik, yang datang dalam pelbagai bentuk. Berikut adalah beberapa bentuk modul optik yang paling biasa:

• SFP (Small Form-factor Pluggable)

  Sebuah peningkatan kepada GBIC, SFP menggunakan pakej dwi-saluran dan menyokong kadar penghantaran sehingga 1G.Ia adalah penyelesaian yang banyak digunakan untuk peningkatan rangkaian.

• SFP+

  Berdasarkan faktor bentuk SFP, SFP+ menyokong kelajuan penghantaran yang lebih tinggi sehingga 10G, menawarkan penyelesaian yang lebih maju untuk penghantaran data yang lebih pantas.

• QSFP (quad form-factor pluggable) \ u2028
  \ NQSFP mempunyai pakej empat saluran, menyediakan setara dengan empat saluran SFP.Ini secara signifikan meningkatkan throughput data, menjadikannya ideal untuk aplikasi berkelajuan tinggi.

• QSFP-DD (Ketumpatan Berganda)

  Sebagai versi yang dipertingkatkan dari QSFP, QSFP-DD dilengkapi dengan 8 saluran, menggandakan jumlah saluran berbanding dengan QSFP standard.Ini membolehkan kadar penghantaran data yang lebih tinggi.

• OSFP (pluggable faktor bentuk kecil oktal) \ u2028
  \ nsimilar kepada QSFP-DD, OSFP juga menyokong 8 saluran.Ia menawarkan keupayaan penghantaran berketumpatan tinggi, memenuhi permintaan yang semakin meningkat untuk lebar jalur yang lebih tinggi dalam rangkaian moden.

Penting untuk diperhatikan bahawa kemajuan dalam teknologi pembungkusan juga boleh meningkatkan bilangan saluran gentian optik dan kos keseluruhan. Oleh itu, adalah penting untuk mencapai keseimbangan antara prestasi dan kos untuk reka bentuk rangkaian berkelajuan tinggi yang kos efektif.

B. Satu lagi kaedah adalah untuk memperluaskan bilangan saluran maya, dengan menggunakan teknologi Pembahagian Gelombang Wavelength (WDM) dalam serat mod tunggal. WDM berfungsi dengan menambah laser tambahan untuk meningkatkan bilangan saluran, dengan itu mencapai kelajuan penghantaran yang lebih tinggi. Walau bagaimanapun, ini juga menyebabkan penggunaan kuasa yang lebih tinggi dan peningkatan kompleksiti sistem, yang mengakibatkan kos yang lebih tinggi. Oleh itu, teknologi WDM biasanya digunakan oleh pengendali telekomunikasi untuk keperluan penghantaran jarak jauh, lebar jalur tinggi, dan kelajuan tinggi.

Secara ringkas, kami kini mempunyai pemahaman yang komprehensif tentang permintaan untuk penghantaran Ethernet ultra-pantas dan kaedah untuk mencapainya, yang juga membentuk asas untuk pemahaman lanjut tentang penyelesaian gentian optik pra-terminasi AIDC.