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＜更新情報＞
2012年10月14日
　　URLの表記に問題があり修正しました。
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10ギガビット・イーサネットは、10Gbpsの速度の規格です。

一般のPCやその他の端末で、10Gbpsがないと困る環境はまだ考えられません
が、参考までに記事にしました。

以下では「10ギガビット・イーサネット」を「10GbE」で表記します

一口に「10ギガ」と言っても、何種類もの規格に分かれます。大きく分けると
二つ、電気ケーブルを使用するものと、光ケーブル用です。

データセンターで使うサーバー用途には、すでに10GbEの実装は始まって
います。

一般のPCでは、まだまだ先になりそうですね。それに、ネットワークだけ速く
なってもあまり意味がなく、当分はオーバースペックです。

10GbEを実現するには、専用の半導体チップが欠かせませんが、
これなくしては、どうにもなりません。

現状では、まだ消費電力は大きく、価格のこともあり、なかなか普及しない
ようです。

　　　処理速度の速い回路の消費電力を抑えるのは、並大抵のことでは
　　　ありません。消費電力を抑えずに実現するのは、まだ簡単です。

10GbE用の半導体チップは、いくつかのメーカーがすでに出荷しています。
下記以外に、他にもあるかもしれません。

	Altera Corporation	http://www.altera.com
	Aquantia Corporation	http://www.aquantia.com
	PLX technology Corporation	http://www.plxtech.com
	Solar flare Corporation	http://www.solarflare.com

10GBASE-T規格

電気ケーブルを使う10GbEです。IEEEでは、IEEE 802.3an-2006で規格化
しました。

10GbEの中では、最も安いはずです。しかし、光ファイバーも将来広く
使われるようになり、コネクタなどの部品も安くなるかもしれません。

10GBASE-Tは、シールドなしか、または、シールド付きのツイストペア
ケーブルを使用します。

シールド・ケーブルは正しく「アースをとる」ことが必要です。そうでないと、
静電気などによりノイズの発生源になりかねません。

　　シールド　　普通は「静電シールド」(electrostatic shield)のこと。
　　　　　　　　「磁気シールド」(magnetic shield)もある

　　ツイストペアケーブル　twisted pair cable
　　　　　　　　磁界の影響を防ぐ、線に「より」を施した形状のもの

伝送距離は、「カテゴリー6」ケーブルでは、最大55メートル、
「カテゴリー6a」では、最大100メートルです。

ケーブルに関しては、次の記事にある表を参考にどうぞ。

　　ギガビット・イーサネットとは
　　http://wimax-page.123-info.net/archives/281

エラー訂正

約10Gbpsの公称速度ですが、無視できない割合（十数%）のエラーが発生する
ようです。このくらいの速度では、ノイズの影響を大きく受けるので無理も
ありません。

そこで、LDPC (Low Density Parity Check)によりエラー訂正を施します。

　　エラー訂正　または　エラー検出訂正　
　　error detection and correction
　　　　　　伝送データにエラー訂正用の信号を付加し
　　　　　　受信側で誤りを検出し、演算で訂正する
　　

10GbEの信号が変化する速度（周波数）は200MHzです。何も仕掛けがない
ままでは、わずかに200Mbpsしか出ません。（1GbEよりずっと遅い）

ADSLを初めとするxDSL技術もそうですが、こちらはわずか1MHzほどの
帯域幅を使って、数十Mbpsもの伝送速度を実現します。
（もう少し広い帯域幅を使う規格もあります。）

　　ADSL　　Asymmetric Digital Subscriber Line
　　xDSL　　DSL技術の総称（ADSL, SDSL, VDSLなど）

…

これは、ある仕掛けがあるからです。

帯域幅より広い（＝速い）伝送速度を出す秘密は、「変調」によるものです。

“x”Hzのデジタル信号では、最大”x”bpsの伝送速度しか得られませんが、変調
してより多くのデータを乗せて運ぶことができます。

10GbEでは、128DSQと呼ぶ変調方式と16値の電圧で、データを表現する
組み合わせにより、約11Gbpsの速度を実現します。

ただし、先ほどのエラー訂正を行うと10ギガ弱（約9.4Gbps）の速度まで
落ちるということです。

10GBASE-CX4

片方向4組、両方向で8組の伝送路を備える電気ケーブル用の規格です。1組
あたり2本のケーブルを使用し、合計16本使います。

IEEEでは、IEEE802.3akで規格化しました。Infinibandの技術を応用したもの
です。最大で15メートルですが、元の技術であるInfinibandは次の特長が
あります。

　　Infiniband　データセンターのディスク装置やサーバー間の接続に
　　　　　　　　使うシリアル伝送技術。
　　　　　　　　×12の接続のQDRでは96Gbpsの速度。QDRは
　　　　　　　　データレートを上げる技術で、×12のEDRでは
　　　　　　　　300Gbpsに達する。

10GBASE-CX4は、並列にして伝送速度を稼ぐ仕組みです。速度は
（3.125Gbps ×0.8×4）により10Gbpsを確保します。

10GbEの光ファイバー用規格

光ファイバー・ケーブルを使う10GbEの規格は複数あります。使用する
光ファイバーは、大きく分けて2種類です。

・SMF　　シングルモード・ファイバー
　　　　　 伝送距離は長いが高価。
・MMF　　マルチモード・ファイバー
　　　　　 伝送距離は短かいが安価。

次のように4種類あります。（最後の数字は伝送距離）

10GBASE-SR　MMF　300m
10GBASE-LR　SMF　10Km
10GBASE-ER　SMF　40Km
10GBASE-ZR　SMF　80Km