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出版日期:2004-09-13 总期号:1347 本年期号:68

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UTP也能承载万兆

朱新亚

  万兆技术近来的发展可谓突飞猛进,不仅利用网络技术本身的发展来推动速度的提升,而且综合利用多学科的进步,来获得前进的灵感。像芯片技术在提取有用信号方面获得的成功,据说是借鉴了太空研究的成果,成功地解决了信号传输过程中的噪音问题, 从而获得信号传输的高质高速。

  SOLARFLARE通讯有限公司是一家生产高性能物理层连接半导体产品的制造商,在3月份发布了10Gbps以太网收发器。该收发器突破了铜线传输数据传输率的瓶颈,发布会上的展示第一次让业界看到在5e、6、6e和7类铜缆上一个CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体)收发器可以支持10Gbps的运行,而这几类铜缆是在以太网中连接计算机、交换器和路由器首选也最易使用的线缆。

  上个月SOLARFLARE又开发出集成了10Gbps以太网收发器AFE(Analog Front-End,模拟前端)电路的CMOS芯片。芯片基于CMOS技术,集成了UTP(Unshielded Twisted Pair,非屏蔽双绞线)布线环境中10Gbps以太网收发器的复杂AFE电路。

  这次发布行动是基于UTP的10Gbps基础网络结构进程中的下一步,将会帮助很多企业延迟将现有铜缆替换为光纤电缆的主要布线升级决策。

  SOLARFLARE AFE是一只基于0.18微米工艺CMOS技术的混合模拟数字设备,封装形式为473脚BGA,功耗5瓦。芯片内部设计有超过270万个晶体管,它将4通道10位1G采样率的A/D(模/数)转换器(为5e类以太网铜缆中每条线路而设的专用A/D转换器)与每通道A/D专用的可编程增益放大器和PLL(Phase-Locked-Loop,锁相环)电路集成在一起。芯片上的主PLL负责同步每通道转换器之间的通讯。通过采用通道隔离技术,公司在模拟芯片设计上达到了最新的技术发展水平,使多个高速高精度数据转换器可以工作在低噪声高线性度放大器的附近。此外公司还使用了一些其他的降噪技术,并在模具和473脚BGA封装中引入了3-D建模仿真。

  芯片的基础技术植根于NASA在对来自远太空探测器的信号进行滤噪和重建方面取得的成就。在接收到的来自太阳系外部收发器发出的信号中获取干净信息的算法构造,如今被用于高速铜线电缆上互扰干涉的处理过程之中。该技术识别并记录无关噪声以及来自邻接双绞线的噪声,并在被传输的复合信息构建过程中消除这些噪声干扰。

  该芯片与SOLARFLARE公司先前发布的DSP收发器结合到一起构成的双芯片解决方案,采用了革命性的技术,能极大减轻目前主机通过UTP线路通讯通道的损害,并使10Gbps传输成为可能。

  10Gbps以太网UTP收发器的展示和更多收发器供应商的主动参与,正在加速IEEE 802.3an标准的形成过程。该标准的协作制定已经形成了一个高性能信号处理的规范,并有望得到广泛的市场接纳。标准在方向上的明确性和公司首次在集成10Gbps收发器生产中得到的技术进步,使SOLARFLARE加速了10Gbps以太网UTP目标的实现,也在促成世界上第一个兼容10GBASE-T收发器标准的完善。但是在IEEE的10GBase-T标准上还有很多工作要做。至少还需要一年的时间,此类产品才能和标准一起成熟。