光纤!真正厉害的不是速度!让铜线望尘莫及的是它的这个特性!

作者: 爱上半导体分类: 科工机械 发布时间: 2022-06-06 12:58:07 浏览:703707 次

光纤!真正厉害的不是速度!让铜线望尘莫及的是它的这个特性!

533325:
举个更极端的例子,不要小看一辆装满硬盘的卡车在高速公路上跑的带宽 (我懒得算)[doge]

【回复】就是延迟感人,如果丢包就更不得了
【回复】回复 @bili_27797359790 :丢包要么0%要么100%
【回复】拍黑洞照片的世界事件望远镜的观测数据就是用车拉的硬盘
海淀公共厕所猴所长:
当数据量够大,带宽速度优势会远大于传输速度优势,比如表哥有1TB的小电影,用固态硬盘拷走需要一个小时,平均速度300M/s。但是抢走表哥的硬盘只需要5分钟,平均速度3.4GB/s[doge]用卡车拉一车硬盘,有时候比网络传输速度更快

【回复】[思考]5分钟,我怀疑不是在抢,而是在交易
【回复】回复 @窗做的墙 :可能加上了甩开他的时间
【回复】所以黑洞照片的全球点位的数据收集是搬硬盘而不是在线传输的
无影:
[doge] 1、光纤不受环境电磁干扰,信噪比很高,可用频率广 2、高频交流电有趋肤效应,导致电阻高,衰减快。同时高频交流电还会产生感应电流,出现环境消耗。 3、光路可以轻松使用光学元件(比如石英棱镜)进行波长分离和合并,未来可以实现多频同传。 4、光纤原材料成本低,铜线成本高

【回复】2没说到重点,应该是寄生电感和绝缘层的分布电容等效的LPF会对信号产生衰减,全新的24Gbps SAS4.0数据线相对于光纤贵的离谱
【回复】回复 @Megurian :不是专搞服务器的不清楚你说的是不是sas硬盘线,但是铜线都是分了好多路差分信号才能达到这么高的速度,光纤一根就可以很高很远,我门运维的就怕线又粗又硬还重的东西。所有的铜线如果不是服务器级别的,镀金不好时间久了有接触不良情况,光纤几乎就没有。以前在造纸厂水晶头一年就不能触碰,电脑3年后不能移动。
【回复】回复 @cezone :SAS4.0就是单lane走12GHz,DDR模式等效24Gbps,也可以走PCIE4.0数据,我就用的拆机SFF-8087线自己DIY的显卡坞,让华南理工的学弟帮忙拿去跑眼图了。短距离肯定是走电缆跳线,要不然就那一个QSFP的光模块都比线贵了失了智才用
瑪基:
网线相当于在菜市场打电话,环境噪音大要提高音量增加单字时间来提高通话准确度,不至于听错,光纤相当于主播在播音室念广告,环境噪音几乎没有,口齿有多快就可以说多快[蛆音娘_滑稽]

【回复】C=Blog2(1+s/n(信噪比)),今天刚刚考完信息论[笑哭]题量大得一批
【回复】回复 @JUST_A_CRUSH :盲猜这公式很香[tv_doge]
【回复】回复 @JUST_A_CRUSH :别呀,现在的我看到公式就头疼[笑哭]
锥子脸王小走:
内存条用的固态硬盘的图,过分了啊!

【回复】回复 @爱上半导体 :还没改,不过,先抓后期祭天吧
【回复】回复 @爱上半导体 :还没改(~_~;)
【回复】确实是错了、一会改过来
什么都沾的星垣矢人:
1:铜中的电流速度并不是指电子移动的速度(铜中电子移动速度大概1.8x10^-4m/s 真的是非常慢了) 2:电的传递速度〈=〉电流的传递速度 3:导体中电的传递速度=导体中电流的传递速度=导体中电场的建立速度 (大概是这样吧,理论上速度是C,但是二点三亿米每秒的原因我也不知道[脱单doge]) (学识浅薄,有错请多多指出)

【回复】回复 @劫神幻影 :当前科学能给出的最准确的原因要用薛定谔方程解释。经典电磁学的解释也要解麦克斯韦方程。一个混合了电气电路和麦克斯韦方程的解释就是现实中的导线有电阻,电感和电容会提供光速限制之外的额外的延迟。要足够的电压传输到接收端才算传输成功一个bit,导线的电阻决定了电流有限,电感决定了电流不会真正地突变,电容决定了接收端的电压不会突变,合起来导致接收端获得的电压必然在接收到发射端电压变化产生的电磁波后需要一个转变的过程。
【回复】达不到理论速度C的,我记得有人提到过铜线的传递速度是0.7C,但是这也比光纤快了,信号由于要在光纤中不停都反射,走过的路程实际上比导线的长度长,所以速度没法和铜线比。
【回复】电流的速度是电磁场在该介质中传播速度。0.7c就是这么来的。
军迷地板老董:
也因为:“光纤无铜,偷之无用”[doge][doge][doge]

【回复】回复 @橘子Ya丶77 :铁的价格便宜很多,抽铁丝一天可能还不够饭钱。你搬沙井盖还来的更快。[doge]
【回复】回复 @草精一族 :真的吗?这就去搬,等我赚钱了肯定忘不了你,会把你供出来的[doge]
【回复】我要铁丝,不要铜[嗑瓜子]
毛毛那个熊:
电信号本质上还是一个模拟电平,上升沿和下降沿很慢,带宽受限,距离稍微远一点就需要增加中继器,带来很大的延时,而且因为是很容易受到电磁环境的干扰,影响信号质量,还有线路阻抗耦合出来的干扰。而光纤信号要么有光要么无光,信号很干净,上升下降沿陡峭,所以带宽可以做到很高,也不容易受到环境干扰,也没有线路耦合干扰的问题,中继器也仅仅是因为光衰才需要,所以可以很远才加一个中继器,延迟很低。通信的速度从来不是受光速限制的,而是受你的边沿速度和抗扰能力所决定的的带宽限制,而通信延迟也不是受信号传播延迟限制,而更多的是你的中继器的速度。

【回复】回复 @爱文学999 :不显示,本质上还是用电工作的,光信号只是一个传输途径,你还得光电/电光转换。只有远距离才有意义,芯片这种超短距离当然是电信号更快
【回复】回复 @毛毛那个熊 :光芯片有公司在研发的,如果能解决光存储问题就有望实现全光计算机和全光网,不需要光电转换,因为集成光路等前置技能都差不多点好了 理论上算力/能耗/发热量都要优于传统计算机,不过光存储器迟迟没攻克,谁知道实际怎么样呢
【回复】回复 @毛毛那个熊 :光并不是只能传输,也可以用来计算的,比如用MEMS器件改变光的传播方向/偏振态也可以视为一种逻辑计算,还可以改变频率/相位,比起电信号单纯的0/1通断 手段要丰富得多
六个消失的硬币:
萌萌(bushi)你变坏了,开始用营销号标题了[大哭]

【回复】你说啥呢,这明明是罗兹
【回复】省流:本集无激波[狗子] 还有不要在评论提及其他主播和up主(不管你喜欢不喜欢那个up主,你这种行为都会为他招黑,非常会容易引起争吵)[保卫萝卜_笔芯]
【回复】回复 @win小邵 :什么罗兹,明明就是ltt
太吾长生:
真的是看科普最怕看到自己研究领域的,可以说全篇都存在误导。 1.光纤取代铜线最重要的原因不是光纤频带宽,而是光纤衰减低,100km只要重放大一次。从视频逻辑上也能看出,同轴电缆线10Gbps速率(实际上现在商用线缆20GHz的都不贵,承载速率比10Gbps快得多),而电脑、路由器的处理速率远远不到这个级别,同轴电缆传输速率是绝对够用的。光纤0.2dB/km的衰减使得光信号每100km才需要用1万左右的放大器放大一次,对于QPSK信号的话,每10000km才需要再生一次来消除噪声(再生需要一套收发设备,比较昂贵)。同轴电缆1dB/m的衰减值完全比不上的光纤。 2.光纤频率带宽大确实也是巨大优势,但是这主要体现在骨干网上,单模光纤传输速率极限不是10Tbps,是100Tbps,全世界多家实验室在2010年已经达到这个水平。光纤本身成本很低,这是潜在的支撑频率带宽优势的前提。因为本身频率不够是可以用多根线缆复用来扩容,所以讨论带宽优势的时候一定要考虑成本。taobao和jingdong上,光纤一公里100块钱。网线,就是RJ45双绞线,一公里500块,这俩是同一数量级的,所以在成本上才可比。未来的多芯光纤如果价格昂贵的话这种容量优势会被削弱很多。

【回复】回复 @珠海小厂 : 数字通信速率和带宽是有对应关系的,这部分内容请参考大三的通信原理课。光的衰减本身没有造成信号的损伤,但是对于接收机来说,光功率太低的话灵敏度不够,因此就需要放大器去放大信号,而放大器内部的原理会导致噪声的引入,从而造成数字信号的误码。
【回复】回复 @GrilIMissU :他这不是细致的问题,是似懂非懂的人在瞎教。
【回复】所以结论是,对于大容量的传输,哪怕是公里级别,就会去用光纤,例子就是天眼馈源舱到数据中心仅仅3km的距离就使用了光纤传输。
Code工业:
我觉得光之所以能大面积代替,主要还是它频宽和波分复用。后者的利大于弊吧。以前的adsl或直接网线连接电力猫等最大的麻烦就是干扰丢包和距离太短还要大量的底下基层终端设备。光钎除了初期投入大点,后期算是比较省的。一个市的上百万户网络接入用波分技术省下多少设备投入。几个光交等设备就能带不少用户业务了,服务器可以很集中管理。

【回复】还有材质成本,二氧化硅的玻璃比铜线要便宜的多,并且用量也省的多,同时也不会有非外力型损耗,维护成本也小的多,可能1单位下的成本差距并不大,但是成量级的话,成本就会非常大了,
【回复】回复 @VoyagerA :光缆无铜,盗割违法[歪嘴]
【回复】回复 @随便看看123456吧 :还不会被贼惦记。
呆萌的瓶子95:
电信号在传输线中的速度是由电缆介质的介电常数和磁导率决定的,常见的同轴电缆用的四氟乙烯介电常数2.55,磁导率接近1,算下来波速0.626c,熔石英折射率1.54,波速0.649c。还是光纤要稍快一些。当然,双绞线用的塑料可能介电常数更小,能稍快一点

【回复】回复 @cezone :笑趴下了,一击脱离,我寻思但凡学过电磁场与电磁波就跑不开计算同轴电缆,楼主说的没啥问题,不知道你有啥高见?
【回复】回复 @蒙古汗小毛 :单模光纤了解一下
【回复】回复 @本丢-彼拉多 :电信号速度就是场速没毛病呀,场速就是介质内光速也没问题,人家也没说电流速度
立创EDA:
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小佟湘玉:
关于更深刻的对于光通讯的理解,大家可以可以查一下香农定理。 还有傅里叶变换这些。 真正的光纤通讯中,远比视频中说的要复杂,但是我这么视频中这么说大家更容易理解。 光纤不仅仅是频率更高,除了调频之外,还有调相、调幅这些,整体上可以看做是频率更高。 本视频是为了让大家理解光纤到底为什么能传输这么多的数据。如果想更深一步的了解去看看香农定理吧!

【回复】回复 @微笑的大嘴 : 原来如此!我选修的光通信系统与网络课时挺少的,教材写的也很简略,你一说我就想起了[笑哭]
【回复】光信号在传输中一般不做调频吧,光纤基本只用几种相对固定的频率也就是波长,比如850、1310和1550nm
【回复】查了,他要我算数,走了[脱单doge]
剑影飘花:
我感觉,主要还是一根光纤可以传播很多光信号,我十年前的单位做这个,就是1310/1330/1350......一根里面几十条信号很常见,到终端再分出来。而且这玩意扛干扰比电信号强多了,本身器材的耐腐蚀也很强。所以,优点还是非常多的

【回复】我也觉得最最关键的是这个波分复用,让光纤传输的带宽(指比特率)吊打铜线,但是视频里面我就没见提到波分复用这个术语,只是在3:28处提到了复用这个词,然后直接带过了。就感觉打了一堆比方,但是没有真正科普到其中的关键点[辣眼睛]
【回复】波分复用技术,一直以来波分复用只用在运营商的干路网络里,现在网络厂商开始把波分复用用到园区网了,入室10G带宽
【回复】一般就是1310和1550附近的两个频段,其他频点在G.652光纤里损耗比较大
派蒙便携杯:
按视频的说法,如果传输的数据不大,例如只是一些简单的信息,铜线比光纤延时更低?[思考]

【回复】是这样的,用光纤传输需要电转光,光再转电,两次转换也需要时间的。若是你的传输距离很近,比如1m,还是直连铜线更快一些。举例光纤那么快,为什么你的CPU和显卡之间的连接不用光纤?
【回复】评论区有大佬算过还是光纤快一些,不是相关专业的,也不知道靠不靠谱,搬一下你看看呗 电信号在传输线中的速度是由电缆介质的介电常数和磁导率决定的,常见的同轴电缆用的四氟乙烯介电常数2.55,磁导率接近1,算下来波速0.626c,熔石英折射率1.54,波速0.649c。还是光纤要稍快一些。当然,双绞线用的塑料可能介电常数更小,能稍快一点
【回复】这个延时,如果考虑毫秒单位级延时,长度需要至少超过200公里,否则没有意义,现实中的延时大多数发生在各级转换器之间和客户端与服务端的处理及响应速度上,
飘潇孤雁:
首先,电流的传播速度不是光速,电流也不是电磁波。电子电荷移动速度其实没有那么快。 其次,介质光速。不同的介质中,光速也不一样。光纤中的光速是20万公里每秒左右,铜介质中的光速是11万公里每秒。所以,光纤真的速度大于铜导线 最后,光纤传输信号本质是光信号,本身就可以同时存在,互不干扰。而电也是电场强弱来表达信号,场是会互相干扰的,就不能同时存在。这就像一个双向十车道的高速公路(光纤)跟一个单车道的公路(导线)相比。

【回复】电的传播是电场的传播,电流这个概念只是为了欧姆定律,计算功率和电热效应产生的概念。 表示单位横截面积通过导体的电荷数量。 电流是电的强度衡量指标,根本不是电传播速度的衡量指标。 电压则是电能量差的衡量指标, 你要比较电的速度,应该是电场的传播速度。 电的速度,本身指的就是电场的传播速度。 任何场的传播速度都是光速,包括电场,磁场,引力场, 电场,磁场人家都叫电,磁,场了 自然都是都属于电磁波范围,引力场则是引力波。 信号是通过场传播的,不是通过电流传播的,你0.000001A大小电流和10000A大小的电流传播的信息是一样的。
【回复】虽然你打了很多字,但是我还要说, 你的“首先” “其次” “最后” 都是错的, 每一点都可以去查查,不要想当然哦~
【回复】把能犯的错都犯了一遍,真的不是钓鱼的吗
粉红凤凰花讧黄:
带宽高,衰减低,意思不就是信息传输快吗? 从来也没有谁说过信息传输快慢就是信息介质跑得快慢的意思吧。 从城南到城北发一百万字的信息,一个拉一百万字的书骑自行车,一个拍电报。虽然自行车撵不上电磁波,但信息传输明显前者快啊。 我相信这种误会从未发生过……

【回复】卡车运数据了解一下[doge]
【回复】有的情况下就是对延迟敏感而对带宽不敏感,当然就电线与光纤所带来的传输速度差异基本可以忽略
【回复】回复 @CyanPhoenix :通常理解的延迟并不是光子或者电场传播速度造成的。由光速造成的延迟通常只有天地对话的时候明显一些

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