IEEE 802.3bj: Nền tảng của kết nối Ethernet 100G backplane và đồng    

🔹 Giới thiệu

Khi các trung tâm dữ liệu mở rộng về mật độ cổng cao hơn và năng lực chuyển mạch nhanh hơn, nhu cầu về các giao diện điện tốc độ cao đáng tin cậy trở nên cấp thiết. IEEE
3bj
tiêu chuẩn—được phê duyệt năm 2014—định nghĩa cách thức
Ethernet 40G và 100G
hoạt động trên
các kênh backplane
and các cụm cáp đồng
.

Tiêu chuẩn này là một mốc quan trọng trong quá trình tiến hóa của Ethernet, giới thiệu các công nghệ tín hiệu 25 Gb/s sau này trở thành nền tảng cho Ethernet 25G, 50G, 100G, 200G và 400G.
.

Bài viết này phân tích mục đích, các công nghệ then chốt, các loại PHY và tác động đến ngành công nghiệp của IEEE 802.3bj—tối ưu hóa dành riêng cho kỹ sư, kiến trúc sư mạng và người mua kỹ thuật.
.

🔹 IEEE 802.3bj Là Gì?

IEEE 3bj
là một đặc tả lớp vật lý (PHY) cho:

• 100GBASE-KR4
  – 100 Gb/s trên backplane
  

• 100GBASE-KP4
  – 100 Gb/s trên backplane với
  PAM4

• 100GBASE-CR4
  – 100 Gb/s trên cáp đồng twinax
  

• 40GBASE-CR4
  – 40 Gb/s trên cáp đồng twinax
  

Mục tiêu chính của nó là cho phép
25 Gb/s trên mỗi kênh truyền dẫn trong các môi trường backplane PCB đầy thách thức và các liên kết đồng tầm ngắn.
.

🔹 Vì Sao IEEE 802.3bj Lại Quan Trọng

Trước khi có 802.3bj, Ethernet chủ yếu sử dụng
10 Gb/s trên mỗi lane
(10GBASE-KR). Khi mật độ tăng lên, cách tiếp cận này không thể mở rộng một cách hiệu quả.
.

IEEE 802.3bj đã giới thiệu thế hệ đầu tiên của
các lane điện 25 Gb/s
, trở thành khối xây dựng thực tế cho:

• Ethernet 25G (
  3by)

• Ethernet 50G / 100G / 200G (
  3cd)

• Ethernet 200G / 400G (
  3bs)

Tóm lại:

3bj là điểm chuyển tiếp cho phép ra đời các thế hệ Ethernet tốc độ cao hiện đại.
.

🔹 Các Công Nghệ Then Chốt Được Giới Thiệu Bởi IEEE 802.3bj

Tín hiệu điện 25 Gb/s

Tiêu chuẩn này giới thiệu tín hiệu 25G trên một lane duy nhất nhằm giảm số lượng lane cần thiết cho các liên kết tốc độ cao.
.

Điều chế PAM4 (dành cho KP4)

100GBASE-KP4 sử dụng
điều chế biên độ xung 4 mức (PAM4)
, cải thiện hiệu suất phổ để hoạt động trên các backplane có tổn hao cao hơn.
.

Sửa lỗi tiến (FEC)

3bj định nghĩa FEC mạnh mẽ
FEC Reed-Solomon, thiết yếu để bù đắp tổn thất kênh và duy trì
tỷ lệ lỗi bit (BER)
hiệu năng.

Yêu cầu cải tiến về độ toàn vẹn tín hiệu

Tiêu chuẩn bao gồm các đặc tả cho:

• ức chế nhiễu xuyên âm
  

• Tổn hao phản xạ

• dung sai jitter

• Cân bằng kênh (DFE, CTLE)

Những cải tiến này đã mở đường cho tốc độ cao SERDES
được sử dụng trong các bộ chuyển mạch và NIC hiện đại.

🔹 Các loại PHY được định nghĩa trong IEEE 802.3bj

Dưới đây là bảng phân tích rõ ràng từng loại PHY được quy định trong tiêu chuẩn:

Loại PHY	Tốc độ	Môi trường truyền dẫn	Mô tả	Kết nối khoảng cách ngắn
100GBASE-KR4	100 Gb/s	Mặt phẳng sau (Backplane)	4 kênh × 25 G	Bảng mạch nền dạng khung mật độ cao
100GBASE-KP4	100 Gb/s	Mặt phẳng sau (Backplane)	Tín hiệu PAM4	Bảng mạch nền suy hao cao
100GBASE-CR4	100 Gb/s	Cáp đồng Twinax	DAC/AOC	Bộ chuyển mạch TOR, kết nối tầm ngắn
40GBASE-CR4	40 Gb/s	Cáp đồng Twinax	4 kênh × 10 G	Kết nối đồng 40G kế thừa

🔹 IEEE 802.3bj so với IEEE 802.3cd so với IEEE 802.3bs

Đặc tính	3bj	3cd	3bs
Năm Phát Hành	2014	2018	2017
Điều chế	NRZ / PAM4	PAM4	PAM4
Tốc độ tối đa trên mỗi kênh điện	25G	50G	25G
Ứng dụng	40G / 100G	50G / 100G / 200G	200G / 400G
Các đổi mới	Các kênh 25G đầu tiên	Các kênh 50G, TDECQ	Quang học 400G PMD

3bj là điểm chuyển đổi nền tảng, trong khi 802.3bs/cd mở rộng tốc độ và giao diện quang.

🔹 Ứng dụng thực tế của IEEE 802.3bj

• Chuyển mạch trung tâm dữ liệu kiểu spine-leaf

• Bảng mạch nền dạng mô-đun mật độ cao

• Bộ cáp đồng DAC/AOC tầm ngắn

• Kết nối máy chủ tới bộ chuyển mạch đỉnh kệ (ToR)

• Kết nối giữa bảng mạch giữa (mid-plane) và bảng mạch nền (backplane) trong khung

Bất cứ nơi nào cần Ethernet 100G qua các kênh điện, PHY tuân thủ 802.3bj đều xuất hiện.

🔹 LINK-PP hỗ trợ triển khai IEEE 802.3bj như thế nào

LINK-PP cung cấp nhiều lựa chọn SFP+, SFP28, QSFP+, QSFP28
bộ thu phát quang và module đồng tương thích liền mạch với bảng mạch nền điện hoặc bộ chuyển mạch dựa trên 802.3bj.

Các module tương thích của chúng tôi bao gồm:

• Dòng 100G QSFP28 SR4 / LR4 / PSM4

• Giải pháp SFP và QSFP 10G / 25G / 40G / 100G

• Sản phẩm cáp đồng gắn trực tiếp (DAC)

Xem danh sách sản phẩm tại đây:
🔗 https://www.l-p.com/store-25432-optics-transceivers-sfp

Các module này được thiết kế để bổ trợ hệ thống sử dụng PHY 802.3bj, đảm bảo kết nối trung tâm dữ liệu ổn định, tốc độ cao và tối ưu chi phí.

🔹 Lợi thế của hệ thống tuân thủ IEEE 802.3bj

✔ Tiêu thụ điện năng thấp hơn

So với liên kết quang ở khoảng cách ngắn.

✔ Triển khai tiết kiệm chi phí

Liên kết đồng giảm chi phí đầu tư ban đầu (CAPEX) cho bộ chuyển mạch TOR.

✔ Mật độ cao

Các kênh 25G cho phép tăng băng thông trên mỗi đầu nối và bảng mạch nền.

✔ Khả năng mở rộng theo các tiêu chuẩn tương lai

Kiến trúc kênh điện tương tự phát triển lên 100G/200G/400G.

🔹Kết luận

IEEE 802.3bj là một trong những tiêu chuẩn quan trọng nhất trong lịch sử Ethernet. Tiêu chuẩn này đã giới thiệu công nghệ đường truyền điện 25G, định nghĩa các giải pháp đồng và mặt phẳng sau (backplane) đáng tin cậy cho tốc độ 100G/40G, và đặt nền tảng cho mọi phát triển Ethernet tốc độ cao trong tương lai.

Đối với các trung tâm dữ liệu hiện đại đang áp dụng tốc độ 100G và chuẩn bị nâng cấp lên 200G/400G, việc hiểu rõ tiêu chuẩn 802.3bj là điều thiết yếu—và LINK-PP cung cấp đầy đủ các giải pháp kết nối quang học và đồng hoàn toàn tương thích cho mọi giai đoạn của quá trình chuyển đổi đó.