最近では、10GBASE-Tなどのツイストペアケーブルが安く手に入りますが、
ツイストペアケーブルの方がよいのか、光ファイバーケーブルにする方がよいのかを考えたいと思います。

カッパーのツイストペアケーブルは、光での通信よりもノイズ対策が必要になり、高度なエラー訂正計算を常時行いながら通信しています。

そのためエラー符号計算に時間がかかるため、レイテンシーが10倍～20倍遅いです。

また、エラー訂正計算のため消費電力を多く使い、非常に高温になります。

• 消費電力
• レイテンシー

金融取引などの低レイテンシーなネットワーク機器間では、光ファイバーケーブルが使われます。

サーバとスイッチ間は、スイッチの価格やケーブルの価格のため、ツイストペアケーブルが使われます。

https://ktaka.blog.ccmp.jp/2012/05/10gbasetsfpdac.html

レイテンシ

10GBaseTの規格ではエラー無くデータを転送するために、ブロックエンコーディングを行う。そのためには、ブロックサイズ分のデータを送信PHYに読み込み、エンコーディングを行ったのち、送信することが必要である。受信側では、その反対が必要である。規格によると、送受信PHYのペアで2.56μsの遅延を許容している。ブロックデータのサイズを考慮に入れると、リンクあたり2μs以下にすることは不可能である。

SFP+の場合には、ブロックエンコーディングが無く、より単純なエレクトロニクス構成であるため、遅延は典型値で300ns程度である。

それぞれの場合に、さらにメディア遅延を考慮する必用があるが、光であれ電気信号であれ、およそ5ns/m程度である。

https://community.fs.com/jp/blog/10gbase-t-vs-sfp-which-one-is-the-best-option-for-10gbe-data-center-cabling.html

遅延
低レイテンシは、高速応答時間を確保し、CPUアイドルサイクルを削減するために最も重要であり、データセンターの効率とROIを高めます。10GBASE-T銅線モジュールは、PHY規格を採用し、ブロックエンコーディングを使用して、銅線ケーブルを介してエラーなしでデータを転送します。PHY規格では、送受信ペアに2.6マイクロ秒が指定されており、ブロックのサイズにより、レイテンシを2マイクロ秒未満にする必要があります。SFP+は、エンコードなしの簡略化された電子機器を使用しており、その典型的な遅延はリンクあたり約300ナノ秒です。次の図から、SFP+ファイバは他の2つの製品よりもレイテンシが低いことがわかります。

発表・掲載日：2004/09/06
https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2004/pr20040906/pr200400906.html

10GBASE-Tのような高速な伝送システムは、ノイズの影響を受けやすく、その結果通信エラーが生じるため、伝送路で生じた通信エラーを発見し、訂正するための誤り訂正符号が必要となり、従来の方法とは違う新しい誤り訂正符号方式の標準化が必要でした。10GBASE-Tの場合、これまでよりも高い周波数の信号をイーサネットのケーブルに通すために、雑音の影響や高周波成分の減衰が大きく、したがって、従来よりも伝送エラーの発生が高くなります。この伝送エラーの問題を解決するために、伝送エラーが起きた場合でも、誤り訂正符号によって、元のデータを復号することが必要です。従来も誤り訂正符号は用いられてきましたが、10GBASE-Tの場合には、これまでよりもさらに能力の高い誤り訂正符号が必要とされます。

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