2000 МГц өткізу қабілеті бар қысқа қашықтыққа 40 Гбит/с жіберуге арналған CAT8 Ethernet кабелі

CAT8 (8-санат кабелі) бұралған кабельдердің эволюциясында деректер орталықтары және суперкомпьютер орталықтары сияқты қысқа қашықтыққа, өте жоғары өткізу қабілеттілігі сценарийлері үшін арнайы әзірленген ағымдағы мыс кабель стандарттарындағы ең жоғары өнімділік деңгейін білдіреді. CAT7-нің 1000 МГц өткізу қабілеті мен 100 Гбит/с қысқа қашықтық жылдамдығымен салыстырғанда, CAT8 екі еселенген өткізу қабілеттілігі мен қатаң параметрді оңтайландыру арқылы тұрақты 25 Гбит/с/с жіберуге қол жеткізеді, қысқа қашықтықтағы қолданбаларда мыс кабельдер мен оптикалық талшықтар арасында «негізгі бәсекелес» ретінде пайда болады. Төменде беріліс өнімділігі, құрылымдық инновациялар, электрлік параметрлер және сілтеме дизайнын қоса, өлшемдер бойынша CAT8 параметрінің сипаттамаларының жан-жақты талдауы берілген.

I. Тасымалдау өнімділігі: 2000 МГц өткізу қабілеттілігі мен 40 Гбит/с жылдамдықтағы жетістіктер

CAT8 параметрінің негізгі артықшылығы оның 25G/40Gbps доменіндегі мыс кабельдер үшін бос орынды толтыра отырып, келесі буын Ethernet стандарттарымен тікелей сәйкестендірілген беру өнімділігімен "ultra-жоғары жиілікті сигналдарды, gddhhh тасымалдау қабілетінде жатыр.

Өткізу қабілеті

TIA-568.2-D (Солтүстік Америка) және ISO/IEC 11801:2017 (халықаралық) стандарттарына сәйкес, CAT8 стандартты өткізу қабілеттілігі 2000 МГц (2 ГГц), CAT7 1000 МГц екі есе және CAT6A 500 МГц төрт есе өседі. Бұл параметр CAT8-ге сигналдарды 2000 МГц-ке дейін тұрақты жіберуге мүмкіндік береді — жоғары жиілікті сигналдар 25 Гбит/с/40 Гбит/с жылдамдықтар үшін физикалық негізді қамтамасыз етеді. Мысалы, 40GBASE-T Ethernet протоколы 2000 МГц өткізу жолағындағы төрт жұп бойынша параллельді модуляцияны қажет етеді және CAT8 2000 МГц өткізу қабілеті бұл сұранысты қанағаттандырып қана қоймайды, сонымен қатар сигнал ауытқуларын өңдеу үшін 10% артық резервті сақтайды.

Деректер жылдамдығы

Деректер жылдамдығы CAT8 өнімділігінің ең маңызды көрсеткіші болып табылады, ол жылдамдық пен қашықтық арасында стандартты түрде анықталған қатал қатынасы бар:

30 метрлік қашықтықта CAT8 жылдамдығын төмендетпей 40 Гбит/с (40 Гигабит Ethernet) беруді тұрақты түрде қолдайды;

30 метр ішінде ол сондай-ақ орташа және жоғары жылдамдықты сценарий талаптарына жауап беретін 25 Гбит/с (25 Гигабит Ethernet) берумен үйлесімді;

Ол бұрынғы жабдыққа бейімделе отырып, 10 Гбит/с (100 метр ішінде) және 1 Гбит/с (100 метр ішінде) сияқты төмен жылдамдықты протоколдармен кері үйлесімді.

Бұл параметр CAT8-ді деректер орталықтарындағы "кабинеттер мен коммутаторлар арасындағы қысқа қашықтықты өзара қосу үшін оңтайлы шешім етеді — мысалы, сервер шкафтарындағы әдеттегі құрылғы аралығы 5 метрден аз болса, CAT8 баламалы жылдамдықтары бар оптикалық талшықтардың шамамен 1/3 құнымен 40 Гбит/с қолдайды.

Жылдамдық пен жиілік арасындағы сызықтық емес байланыс

Төменгі санаттағы бұралған жұптардан айырмашылығы, CAT8 жылдамдығын жақсарту екі еселенген өткізу қабілеттілігіне ғана сүйенбейді: 2000 МГц жиілікте 40 Гбит/с тарату төрт жұп бойынша ккдхh параллельді беру + кеңейтілген модуляция әдістері" арқылы қол жеткізіледі (мысалы, PAM-4 модуляциясы, мұнда әрбір символ автомобиль деректерінің 2 бит). Жұптық синхрондау және сигналды модуляциялау тиімділігін оңтайландыру арқылы CAT8 1000 МГц кезіндегі CAT7 0,1бит/Гц тиімділігімен салыстырғанда 2000МГц жиілікте 1,25бит/с/Гц (яғни, өткізу қабілеттілігінің 1,25 Мбит/с) спектрлік тиімділігіне қол жеткізеді — 1000 МГц кезіндегі CAT7 тиімділігі 2 есе артады.

II. Құрылымдық дизайн: экрандаудан жұпта айналдыруға дейін толық сілтемедегі кедергіге қарсы оңтайландыру

CAT8 физикалық құрылымы көп қабатты экрандау, дәлдікпен бұрау және арнайы материалдар арқылы сигналдың жоғалуын және 2000 МГц жиілігінде кедергілерді азайта отырып, оның жоғары жиіліктегі өнімділігінің "h"hhdware негізін құрайды.

Қорғау дизайны: жақсартылған S/FTP ddhhhТолық орау экрандауd"

2000 МГц жиіліктегі электромагниттік кедергілерге (EMI) және радиожиілік кедергілеріне (RFI) төтеп беру үшін CAT8 міндетті түрде жақсартылған S/FTP (Экранды/Фольга бұралған жұп) құрылымын қабылдайды — жеке жұпты алюминий фольгамен экрандауыш + жалпы металдан жоғары перделермен қаптауды біріктіретін қос экранды дизайн. CAT7:

Жұпты экрандау: өткізгіштердің әрбір жұбы ≥99% жабындысы бар гкдххфольга + полиэфирлі композитті қалқанға оралған (0,06 мм алюминий фольга, CAT7-ден 20% қалың). Тігістер саңылаулар арқылы сигналдың ағып кетуіне жол бермеу үшін qdddhhoverlapping crimp" процесін (қабаттасу ені ≥3мм) пайдаланады;

Жалпы экрандау: экрандалған төрт жұп ≥95% өру тығыздығы (CAT7 үшін 90% салыстырғанда) және 0,1 мм жіп диаметрі (жақырақ), ≥200 МГц экрандауға қол жеткізе отырып, қатқыл мыс өрім + алюминий фольга композициялық қабатымен қоршалған. 1000 МГц жиілікте CAT7 үшін 85 дБ), өнеркәсіптік қозғалтқыштар мен радар сияқты күшті кедергі көздерін толығымен блоктайды.

Сонымен қатар, экран кедергі сигналдарын жерге бұру үшін 360° үздіксіз жерге қосуды (жер кедергісі ≤2Ω) қажет етеді. Жер бетіндегі терминалдар жоғары жиіліктерде төмен кедергісі бар өткізгіштігін қамтамасыз ету үшін алтын жалатуды (қалыңдығы ≥5μm) пайдаланады.

Жұпты бұрау: наноөлшемді дәлдік ккддқһ Анти-Тоғысуға қарсы дизайнd"

Жоғары жиіліктердегі жұптық айқас - дәл есептеулер арқылы оңтайландырылған бұрау параметрлерімен CAT8 үшін негізгі міндет:

Бұралу қадамы: төрт жұптың бұралу қадамдары 6-8мм (көк жұп), 7-9мм (қызғылт сары жұп), 8-10мм (жасыл жұп) және 9-11мм (қызыл жұп), кез келген екі жұп арасындағы ≥1мм бұралу қадамының айырмашылығы (қателік 2мм) және CAT 0mm үшін қате. (лазерлік калибрлеу жабдығы арқылы өндірілген), ddddhhжиілік резонанстықd" салдарынан айқаспалы күшейтуді болдырмайды;

Бұру бағыты: Көрші жұптар CAT7-мен салыстырғанда жұп аралық айқастылықты 60%-ға төмендетіп, магниттік ілінісу аймағын азайту үшін "reverse twisting" (бір сағат тіліне қарсы, бір сағат тіліне қарсы) пайдаланады.

Өткізгіштер және оқшаулау: аз шығын материалдары бар ddhhhСигнал тасымалдаушылары"

Өткізгіш материал: өткізгіштігі ≥101% IACS (халықаралық күйдірілген мыс стандарты) және диаметрі 0,6 мм (AWG 22), CAT7/Ω0.5-ке төзімділіктен 3,4≥ қалыңдайтын, ddhhhоксигенсіз жоғары өткізгіштігі бар мыс" (тазалығы ≥99,996%) пайдаланады. метр (CAT7 үшін 8,5 Оммен салыстырғанда) және ток жоғалуын азайту;

Оқшаулау қабаты: диэлектрлік өтімділігі ≤1,3 (CAT7-нің көбіктенген ПЭ үшін 1,5-ке қарсы) және CAT00,015 деңгейінде қайталану үшін жоғары жиілікті диэлектрлік жоғалту (tanδ) "модификацияланған фторланған этилен пропиленін (FEP)" пайдаланады. 2000МГц жиілікте CAT7-мен салыстырғанда 40%-ға.

III. Электрлік параметрлер: 2000 МГц жоғары жиіліктердегі қатаң шектеулер

CAT8 электрлік параметрлері TIA-568.2-D (Солтүстік Америка) және ISO/IEC 11801:2017 (халықаралық) стандарттарымен қатаң реттеледі, алдыңғы буындармен салыстырғанда артықшылықтары әсіресе жоғары жиілік диапазондарында айқын көрінеді. Төменде негізгі параметрлерге қойылатын арнайы талаптар берілген:

Әлсіреу

Өсуі сигнал беру кезіндегі энергияның жоғалуын білдіреді. 2000 МГц жиілікте CAT8 әлсіреу шектері қатаң бақыланады (стандартты сынақ қашықтығы ретінде 30 метр):

100 МГц, әлсіреу ≤16,0дБ (CAT7 үшін 19,0дБ және CAT6A үшін 21,6дБ қарсы);

500 МГц, әлсіреу ≤28,0дБ (CAT7 үшін 35,0дБ қарсы);

1000МГц, әлсіреу ≤38,0дБ (CAT7 үшін 48,0дБ-ге қарсы);

2000МГц, әлсіреу ≤55,0дБ (осы жиілікте CAT7 үшін анықталмаған).

Бұл параметр 30 метрлік қашықтықта CAT8 арқылы жіберілетін 40 Гбит/с сигналдың қуат жоғалуы бастапқы мәннің тек 1/316 бөлігін (55 дБ 1:3162 қуат қатынасына сәйкес келеді) қабылдағыштар анықтайтынын білдіреді.

Crossstalk параметрлері: "Zero Interferenced" бақылауының жанында

Crossstalk жоғары жиілікті таратуға ең үлкен кедергі болып табылады және CAT8-тің айқас сөйлесу шектеулері 2000 МГц-те тамаша болып қалады:

Near-End Crossstalk (NEXT): 2000 МГц жиілікте ≥23,0 дБ (1000 МГц жиілікте CAT7 үшін 24,0 дБ-ге қарсы), яғни айқас сигнал күші пайдалы сигналдың тек 1/200 бөлігін құрайды;

Far-End Crosstalk (ELFEXT): 2000 МГц жиілікте ≥12,0 дБ (1000 МГц жиілікте CAT7 үшін 15,0 дБ-ге қарсы), ең шеткі қабылдағышта сигнал тазалығын қамтамасыз етеді;

Қуат қосындысы NEXT/PSELFEXT: 2000 МГц, PSNEXT ≥20,0 дБ және PSELFEXT ≥9,0 дБ, 40 Гбит/с Ethernet-тің кедергіге қарсы талаптарына сәйкес келеді.

Бұл параметрлерге экранның "hhhhhhhhhhh жұпты жерге қосу арқылы қол жеткізіледі.

Табысты жоғалту (RL)

Қайтару жоғалуы сигналдың шағылысуын өлшейді, CAT8 кедергіні басқару дәлдігінде жаңа биіктерге жетеді:

2000МГц жиілікте қайтару шығыны ≥10дБ (1000МГц кезіндегі CAT7 сияқты), яғни шағылысқан сигнал қуаты түскен сигналдың тек 1/10 бөлігін құрайды;

Сипаттамалық кедергі 100Ω±5Ω (CAT7 үшін ±10Ω және CAT6A үшін ±15Ω қарсы) қатаң бақыланады), кедергінің ауытқуы ≤3Ω/m (өткізгіш диаметрінің шағылысуын болдырмау үшін нақты уақыт режимінде лазерлік диаметрлік өлшегіштер көмегімен бақыланады), сигналдың өту дәлдігі c.

Кешіктіру және кешіктіру қисаюы

Кешігу: 30 метр ішінде, 2000 МГц ≤140 нс (100 метрде CAT7 үшін 500 нс-ке қарсы) максималды кідіріс, сигнал беру жылдамдығы жарық жылдамдығының 70% жақындайды;

Кідірту: ≤10 нс жұптар арасындағы тасымалдау уақытының айырмашылығы (CAT7 үшін 20 нс салыстырғанда), 40 Гбит/с Ethernet желісінде төрт жұптан келетін сигналдардың 40 Гбит/с синхрондалған келуін қамтамасыз етеді (себебі 40 Гбит/с төрт жұптық деректер параллелизмін пайдаланады, тураланбауы).

IV. Коннекторлар және сілтеме дизайны: ddhhhСоңғы Mile" соңындағы өнімділік

CAT8 өнімділігінің артықшылықтары тек кабельдің өзіне ғана емес, сонымен қатар қосқыштарды және сілтеме дизайнын бірлескен оңтайландыруға байланысты, бұл ddhhhhend-end" жоғары жиілікті шешімді құрайды.

Арнайы қосқыштар: d"high-frequency Enhancedd" RJ45

CAT8 GG45-RJ45 үйлесімді қосқыштарды немесе TERA қосқыштарын пайдаланады, екеуі де 2000 МГц өткізу қабілеттілігі талаптарына жауап береді:

GG45-RJ45: дәстүрлі RJ45-ке 4 экрандалған контактілерді қосады (барлығы 12 контакт). Контактілі түйреуіштер алтын жалатылған бериллий мысты (қалыңдығы ≥15 мкм) импеданс сәйкестік қатесі ≤3Ω (2000МГц) және кірістіру жоғалуы ≤0,3дБ (2000МГц кезінде) пайдаланады, сонымен бірге RJ45 тығындарымен (AT6A деңгейі төмендеген кезде) үйлесімді болып қалады;

TERA қосқыштары: 1,27 мм контакт аралығы (үлкенірек) және кірістіру шығыны ≤ 0,2 дБ болатын таза CAT8 сілтемелері үшін жарамды ≥90 дБ экрандау тиімділігі (2000 МГц жиілігі) бар Dddhhhall металдан қорғалған корпус " бар RJ45 емес құрылым.

Коннектор мен кабель экрандары қалқан үздіксіздігін қамтамасыз ету үшін "crimp ringddhhh (байланыс кедергісі ≤5mΩ) арқылы мықтап жалғануы керек — экрандағы кез келген үзіліс 2000МГц сигналдың ағып кетуіне себеп болады, бұл әлсіреуді 30%-дан астамға арттырады.

Сілтеме ұзындығы және құрылымдық шектеулер

CAT8 "permanent linkd" (бекітілген кабельдік) максималды ұзындығы 30 метр және "channel link" (жабдықтың секіргіштерін қоса алғанда) максималды ұзындығы 24 метр (секіргіштердегі әлсіреудің жоғары болуына байланысты). Сілтемелер қатал иілу радиусы талаптарымен "splicing" (ең көбі 2 қосқыш) рұқсат етпейді:

Статикалық иілу (бекітілген орнату) кабель диаметрі ≥16x (CAT8 диаметрі ~9-11мм, яғни, ≥144-176мм);

Динамикалық иілу (кабельді төсеу кезінде) ≥24x кабель диаметрі (≥216-264мм). Шамадан тыс иілу қалқанның мыжылуын тудырады, әлсіреуді 50% арттырады.

V. Қоршаған ортаға бейімделу: экстремалды сценарийлердегі сенімділік

CAT8 параметрінің дизайны физикалық және химиялық өнімділік көрсеткіштері қарапайым бұралған жұптардан әлдеқайда асатын деректер орталықтары мен өндірістік орталардағы қатал жағдайларды қарастырады.

Температура және ауа райына төзімділік

Жұмыс температурасы диапазоны: Коммерциялық дәреже -20℃~75℃; өнеркәсіптік дәреже -40 ℃ ~ 85 ℃ (салқындатқыш немесе жоғары температуралық жабдық бөлмелері үшін жарамды);

Термиялық қартаю өнімділігі: 85℃ температурада 1000 сағаттан кейін әлсіреу ≤10% артады, қалқанның адгезиясы ≥5N/cm (жоғары температураның ажырауын болдырмайды).

Механикалық беріктік пен төзімділік

Созылу беріктігі: қысқа мерзімді (монтаждау кезінде) ≤150N; ұзақ мерзімді (бекіткеннен кейін) ≤30N. Үзіліс кезінде өткізгіштің ұзаруы ≥20% (созылу салдарынан диаметрдің қысқаруын болдырмау);

Тозуға төзімділік: қабық 1000 үйкеліс циклінен кейін зақымданбайды (10N жүктеме, P120 құмырағы), жиі бітеліп тұратын жабдық бөлмелері үшін жарамды;

Дірілге төзімділік: 10-2000Гц діріл сынағынан кейін (10G жеделдету), электрлік параметрдің өзгеруі ≤5%, көлік немесе теңіз діріл орталарына жарамды.

Жалынға төзімділік және қоршаған ортаны қорғау

Жалынға төзімділік көрсеткіші: UL 94 V-0 (тік жану) және IEC 60332-3-24 (бумамен жану) талаптарына сәйкес келеді. Деректер орталықтары сияқты жабық орталар үшін түтіннің тығыздығы (Dmax) ≤200 және уыттылық индексі ≤5 (IEEE 1686 бойынша);

Қоршаған орта көрсеткіштері: ЕО RoHS 2.0 және Қытайдың GB/T 26572 стандартына сәйкес, ауыр металдар (қорғасын, сынап және т.б.) ≤10ppm және галоген мөлшері ≤900ppm.

VI. Үйлесімділік және қолдану сценарийлері: қысқа қашықтықтағы өте жоғары өткізу қабілеттілігі нарықтарына бағытталған

CAT8 параметрінің сипаттамалары шектеулі кері үйлесімділікті сақтай отырып, қысқа қашықтыққа, өте жоғары өткізу қабілеттілігі қажеттіліктеріне бағытталған арнайы қолданба сценарийлерін анықтайды.

Кері үйлесімділік

CAT8 CAT7 және CAT6A сияқты төменгі санаттағы кабельдермен үйлесімді, бірақ ескеріңіз:

CAT7-мен араластыру жалпы өткізу қабілеттілігін 1000 МГц-ке дейін азайтады, максималды жылдамдығы 40 Гбит/с (30 метр ішінде);

CAT6A-мен араластыру өткізу қабілеттілігін 500 МГц-ке дейін азайтады, максималды жылдамдығы 10 Гбит/с (100 метр ішінде);

RJ45 жабдығына кірістіру өнімділікті автоматты түрде CAT6A деңгейіне дейін төмендетеді, бұл прогрессивті жаңартулар үшін қолайлы.d"

Әдеттегі қолданба сценарийлері

2000 МГц өткізу қабілеттілігі мен 40 Гбит/с жылдамдықты пайдалана отырып, CAT8 негізгі қолданбаларына мыналар кіреді:

Деректер орталығының шкафының өзара қосылымдары: талшыққа қарағанда төмен бағамен 40 Гбит/с қолдайтын серверлерді, сақтау құрылғыларын және тірек үсті қосқыштарын қосу (әдетте 5-10 метр);

Жоғары тығыздықтағы есептеу кластерлері: AI оқыту серверлері арасындағы өзара байланыстар (төмен кідіріс пен жоғары өткізу қабілеттілігін қажет етеді), 25 Гбит/с 10 ТБ/с деректер алмасу қажеттіліктерін қанағаттандырады;

Өнеркәсіптік автоматтандыру: тұрақтылықты қамтамасыз ететін кедергіге қарсы зауыттық машина көру жүйелері (25 Гбит/с қажет 8К камералар) және роботты басқару жүйелері (кідіріс ≤1 мс);

Тарату: 8K бейненің 4 арнасын (әрқайсысы ≈10 Гбит/с) тарататын жалғыз CAT8 бар 4K/8K OB фургондарындағы жабдықтың өзара қосылымдары.

VII. Параметрлерді алдыңғы буындармен салыстыру: неге CAT8 таңдау керек?

Негізгі параметрлерді салыстыру CAT8 жаңарту мәнін көрсетеді:

CAT6A CAT7 CAT8 параметрі

Өткізу жолағы 500МГц 1000МГц 2000МГц

Максималды қысқа қашықтық жылдамдығы 10Gbps@55m 100Gbps@15m 40Gbps@30m

Сипаттама кедергі 100Ω±15Ω 100Ω±10Ω 100Ω±5Ω

2000МГц (30м) кезіндегі әлсіреу Анықталмаған Анықталмаған ≤55,0дБ

Кешіктіру қисаюы ≤50ns ≤20ns ≤10ns

Қорғау тиімділігі (жоғары жиілік) 60дБ@500МГц 85дБ@1000МГц 100дБ@2000МГц

CAT8 жаңартулары ddhhh40Gbps@30m," бағытында CAT7 жылдамдығын 15-30 метр аралығындағы талшыққа қарағанда әлдеқайда төмен бағамен толтырады, бұл оны қысқа қашықтықтағы деректер орталығының өзара байланыстары үшін оңтайлы шешім етеді.

VIII. Шектеулер және болашаққа болжам

Керемет өнімділігіне қарамастан, CAT8 шектеулері бар:

Қатаң қашықтық шектеулері (30 метр) ұзақ қашықтыққа тасымалдау үшін талшықты ауыстыруға жол бермейді;

Жоғары құны (≈5x CAT6A), тек негізгі сілтемелер үшін жарамды;

Кәсіби құралдарды қажет ететін күрделі кабельдер (үлкен диаметр, қатаң иілу талаптары).

Болашақ итерациялар d"жоғары жиілік диапазондарын gddhhhh (3000MHz) және d"h (50 метр) ұзағырақ қашықтықтарға бағыттауы мүмкін, бірақ мыстың физикалық шектеулеріне байланысты оның жылдамдық шегі 100Gbps@10m болып жобаланады, бұл ретте талшыққа ұзақ мерзімді қосымша қажет болып қалады.

Түйіндеме

CAT8, 2000 МГц өткізу қабілеттілігі мен 40 Гбит/с@30 м параметрлік серпілістер арқылы, жақсартылған S/FTP экрандауымен, дәлдікпен бұралумен және арнайы қосқыштармен үйлеседі, қысқа қашықтыққа өте жоғары жылдамдықты мыс кабельдерінің ең керемет формасын көрсетеді. Оның 2000 МГц жиіліктегі электрлік параметрлерді қатаң бақылауы (мысалы, әлсіреу ≤55дБ, КЕЛЕСІ ≥23дБ) деректер орталықтарында және өнеркәсіптік автоматтандыруда 25G/40G Ethernet қажеттіліктерін қанағаттандыруға мүмкіндік береді. Жоғары шығындар мен кабельдік талаптарға қарамастан, қысқа қашықтық сценарийлеріндегі CAT8 үнемділігі маңызды болып табылады, бұл оны келесі 5-10 жыл ішінде мыс кабельдерін жаңартудың негізгі бағыты ретінде орналастырады. Жоғары жиілікті диапазондардағы параметрлер (мысалы, ≤48дБ әлсіреу және КЕЛЕСІ ≥140В Гц қажет) деректер орталықтары және өнеркәсіптік автоматтандыру сияқты төтенше сценарийлер. Құны жоғары және үйлесімділік шектеулі болғанымен, CAT7 параметрінің сипаттамалары болашақ желіні жаңарту үшін жеткілікті орынды сақтайды және жоғары деңгейлі кабельдер үшін "hhhhhhhhhhhhh