Kretsarna är redo för gigabitnät

Kretsar för Gigabit Ethernet finns redan, trots att standarden spikades så sent som i somras. Det märks att många tror att Ethernet i gigabitfart blir en storsäljare framöver.

Ethernet i gigabitfart är en teknik som rönt enormt intresse bland både små och stora nätverksföretag. Förutom jättarna Cisco, 3Com och Bay Networks, finns en mängd uppstickare som valt att koncentrera sig på just Gigabit Ethernet.

Detta i sin tur innebär att halvledartillverkarna i denna nisch ser fram mot en lukrativ marknad. Några av dem är välkända som VLSI Technology, Texas Instruments, Hewlett-Packard och Advanced Micro Devices, men här finns också nykomlingar som XaQti.

Alla dessa tillverkar någon eller några av de kretsar som måste sitta mellan datorn och fibern för att kommunikationen skall kunna upprätthållas. Hittills har det varit tre kretsar som utgjort själva gränssnittet: en Mac-krets (Medium Access Controller), en sändtagare samt en elektrooptisk konverterare.

Ute i nätet, mellan en Gigabit Ethernetväxel och varje enskild fiber, krävs samma kretsuppsättning. På senare tid har det emellertid blivit vanligt att inkludera Mac-funktionen direkt i växeln. Så har exempelvis svenska Netcore löst det hela i sin Gigabit Ethernetväxel. PMC Sierra har gjort detsamma i sina nyligen lanserade växelkretsar.

Mac gör mycket

Mac-kretsen kontrollerar först och främst att datapaketen som tas emot är korrekta. Den kan också ta emot olika dataformat och presentera data som kommer samt statistik över förloppet. Dessutom kan två Mac-kretsar kommunicera med varandra över nätet. Den ena kan exempelvis tala om att den har mycket att göra och avråda den andra från att skicka något på ett tag.

Tidigare, i 10 Mbit/s Ethernet, användes Mac för att lyssna på den övriga trafiken på nätet för att undvika krockar. Numera behövs det inte eftersom kommunikationen vanligen går över en fiber i vardera riktningen, så kallat full duplex.

Bipolär sändtagare

Sändtagarens uppgift i nätet är att ta emot seriellt data från fibern med frekvensen 1,25 GHz och sedan omvandla informationen till 10 bitar på 125 MHz. Ofta gör man dessa kretsar i bipolär teknik för att klara de höga klockhastigheterna.

Ett framtida scenario är att integrera Mac-funktionen och sändtagaren tillsammans med ytterligare logik på samma chips. På VLSI Technology menar man att det är en nödvändig väg att gå för att få ner priset på Gigabit Ethernet.

- Dilemmat med en integration är de mycket höga klockhastigheterna som krävs, säger Andrew Smith, på VLSI Technology.

- Det blir för dyrt att göra en integrerad BiCMOS-lösning eftersom det är en så liten del av kretsens funktion som har behov av en sådan process.

Istället tror han att lösningen är att använda en bättre CMOS-process än dagens. Hur mycket bättre är svårt att säga men det kan krävas en kanallängd under 0,18 μm. Idag tillverkar VLSI en Mac-krets i 0,35 μm, men steget till 0,25 μm tas förmodligen under nästa år.

Den tredje kretsen som krävs i gränsytan mellan dator och fiber är en elektrooptisk konverterare eller sändtagare. Tidigare har denna krets snarare varit en modul ihopsatt av diskreta komponenter i en kapsel stor som en tändsticksask.

I dagarna har dock Hewlett-Packard kommit med en helt ny typ av elektrooptisk konverterare för Gigabit Ethernet, där allt är integrerat på samma kiselbricka med ett laserchips bondat ovanpå. Den nya konverteraren är lättare att tillverka och hälften så stor som de äldre varianterna. Dessutom kommer den med en förmonterad fibersnutt, vilket gör anpassningen till fibern utanför enkel.

Kretsen är utvecklad tillsammans med kabel- och kontaktdonstillverkare. Och HP är helt övertygat om att den blir en de facto-standard framöver.

Anna Wennberg

Ethernet i tre hastigheter

Ethernet finns numera för tre olika överföringshastigheter. Först ut var Ethernet med hastigheten 10 Mbit/s, kallad just Ethernet. Därefter har 100 Mbit/s Ethernet och 1 000 Mbit/s Ethernet dykt upp. Den förstnämnda kallas även Fast Ethernet, medan den sistnämnda är Gigabit Ethernet.

AW