私が理解しているように、10Gbイーサネットカードは、光ファイバーケーブルに10Gbを毎秒置くことができます。単純に、これをハードウェアで実行するには、ネットワークカードを実行する10GHzクロックが必要です。
両方のエッジでクロックすることにより、その周波数を半分にすることは可能ですが、トランジスタがサポートするのに5GHzは依然として非常に高いです。100Gbイーサネットの場合、50GHzは完全に不合理に思えます。
10Gbイーサネットカードを実行している（たとえば）クロックのクロック周波数はどれくらいですか？「単純な」10GHz周波数からこの周波数を削減するために使用されるトリックはありますか？
回答:
高い周波数は完全に管理不能であることは正しいです。周波数ごとに1ビットを送信すると、さまざまなタイプの無線伝送でも問題が発生します。したがって、複数のビットを送信できる変調技術があります。
ちょっとした用語：ボー、ほとんどの人は電話モデムの時代からその用語が通信媒体が動作しているシンボルレートであることを覚えているでしょう。シンボルには複数のビットを含めることができるため、マルチビットシンボルを送信すると、より低い周波数でより高いスループットを実現できます。
10MbE（10Base-T）は、非常に単純な逆マンチェスターエンコーディング、10 Mbaud、および各方向の通信に単一の-2.5v / 2.5v差動ペアを使用しました。
100MbE（100Base-TX）は、各方向の通信に4B / 5Bエンコード、125 Mbaud、および単一の-1.0 / 1.0v差動ペアを使用しました。したがって、4 / 5b * 125 MHz =各方向で100Mb。
1GbE（1000Base-T）は、PAM-5 TCM、100MbEと同じ125Mbaud、4つのすべての-1.0 / 1.0v差動ペアを使用して、双方向で同時に通信します。PAM-5コーディングでは5つの状態を使用できますが、トレリス変調により、各端は常に2に制限されるため、各シンボルで2ビットが送信されます。したがって、125M / s * 4 * 2b = 1Gbps。
サイドノート：1GbEは単一のペアのみを使用して初期接続をネゴシエートします。ケーブルでこのペアのみが機能している場合、接続しているように見えるNICが応答しなくなる可能性があります。また、ほとんどすべての新しいNICは4つのペアのいずれかでネゴシエートできるため、自動MDI / MDI-Xが有効になります（ただし、これは仕様の要件ではありません）。1000Base-TにはCat5eケーブルが必要です。1000Base-TXはNICを簡素化しましたが、Cat6ケーブルが必要です。さまざまな理由で地面から降りることはありませんでした。
10GbEは、以前と同様にPAM-16 DSQ128コーディング、833 Mbaud、4ペアを使用します。LDPCエラー訂正を備えた新しいPAM-16 DSQ-128は十分に複雑であるため、定格が500MHz（またはいくつかの状況）。したがって、833.3 MHz * 4 * 3b = 10Gbps。
補足事項：10GbEでは、100mの動作にはCat6aケーブル、55mのCat6aケーブルが必要です。また、非常に短いケーブルのCat5eでも動作する場合があります。Cat6a以外のケーブルは、100mの標準長からのばらつきがあるため、推奨されません。また、古いNICには10GbEを100mの距離で送信するのに必要なゲインがなく、短いケーブルに制限されていました。第1世代の10GbE NICがある場合は、製造元に詳細を確認してください。
現時点では、40GbEおよび100GbEには最終的な銅線規格はありません。2つの40GBase-T提案があります。1つ目は、10Gbase-Tと同じ手法を使用しますが、4倍高速で、最大1600MHzのケーブル接続が必要です。2番目はPAM-32 DSQ-512を使用し、最大1200MHzのケーブル接続が必要です（複雑さが増すと、比較的高価なNICが必要になります）。どちらもLDPCを使用して、わずかに過小評価されたケーブルの使用を可能にします。
コネクタ：40GbEも100GbEもC8P8（口語ではRJ-45）コネクタを使用しませんが、GG45と呼ばれるコネクタの4角にある4ペアのバリエーションがあります。10MbE-10GbE（RJ-45）と40GbE-100GbE（GG45）の両方のピンを備えた中間コネクターARJ45-HDもあります。TERAは、定格が1000 MHzの競合コネクタであり、新しい標準になる可能性は低いようです。
ケーブル接続：Cat7およびCat7aは、600 MHzおよび1200 MHzの定格のケーブル接続標準です。元々はCatFおよびCatFaと呼ばれていました。Cat8.1およびCat8.2は、1600および2000 MHzの定格で提案されています。
現在の技術では、Cat7a、Cat8.1、およびCat8.2はそれぞれ10m、30m、および50mの接続のみを伝送するため、100GBase-T標準が存在するかどうかについていくつかの議論があります。Cat7a以上はすでにCat6a以下とは劇的に異なるケーブルであり、個々のペアとケーブル全体の両方をシールドする必要があります。これらの接続が可能であることを示唆するテストは、商業的に実行可能な実装も実証していません。将来のある時点で、より高度で繊細な回路が100GbEを伝送できるという合理的な推測がありますが、それは単なる推測にすぎません。
言及する価値がある：10GBase-R、40GBase-R、および100GBase-Rは、すべて標準化された10、40、および100GbEのファイバー仕様のファミリーです。これらはすべて、短距離（-SR、400m）、長距離（-LR、10km）、拡張（-ER、40km）、独自仕様（-ZR、80km）、およびEPON / x（-PR / x、20km）の範囲で利用可能です。それらはすべて共通の64b / 66bエンコード、10.3125 GBaudを使用し、追加の容量（それぞれ1、4、および10）のためにより多くの「レーン」を使用します。レーンは同じファイバーケーブル上の異なる波長の光です。200GBase独自の実装は、標準化への道を歩んでいますが、変調されたDWDM周波数と最大2Mmの範囲を使用しています。