Почему Ethernet так прожорлив?

Я только что просматривал техническое описание Ethernet-контроллера Microchip ENC28J60 и увидел, что рабочий ток может достигать 180 мА при передаче и 120 мА, когда он активен, но не передает. При напряжении 3,3 В мы говорим о мощности от 400 до 600 мВт. На что тратится вся эта сила? Можно ли как-то реализовать «маломощный» Ethernet?

Ответы (4)

Большая часть тока - это ток покоя драйвера передатчика. Если вы читаете техническое описание , в нем объясняется, что выходной драйвер все время пропускает ток через обе стороны первичной обмотки передающего трансформатора. Два согласующих резистора 49,9 Ом сами по себе составляют 66 мА.

В активном состоянии драйвер передатчика должен передать по кабелю значительное количество энергии, что составляет дополнительную требуемую мощность.

Приемная сторона PHY также потребляет немалое количество тока, особенно на начальных аналоговых каскадах. При всех ограничениях по коэффициенту усиления и пропускной способности минимизация потребляемого тока не является приоритетной задачей.

В основном это связано с тем, что Ethernet не является мобильным стандартом. Он никогда не предназначался для использования с низким энергопотреблением (если вы подключены к сети, предполагается, что поблизости также есть электричество).

ENC28j60 — один из немногих в своем классе. Это полноценная сетевая карта без магнитного (трансформаторного) разъема. Микроконтроллер/хост, оперативная память, генератор высокого качества и частоты, светодиодные элементы управления, ethernet mac и ethernet phy. В основном все, что вы видите на огромной компьютерной сетевой карте (помните такие?). Но тоже один из первых. Другие устройства того же класса имеют аналогичные требования к току (не включая ток трансформатора). http://www.silabs.com/Support%20Documents/TechnicalDocs/CP2200.pdf http://www.micrel.com/_PDF/Ethernet/datasheets/ksz8851snl_ds.pdf http://www.marvell.com/transceivers/ активы/Marvell-88E3016-Fast-Ethernet.pdf

Наибольшее потребление тока в рабочем режиме - это встроенный PHY. Он поддерживает соединение Ethernet активным. Пока кабель подключен (на обоих концах и оба устройства включены), связь активна, 10baseT держит ±2 В на каждой паре. Так был разработан стандарт (IEEE 802.3) — всегда активное соединение для передачи данных.

Вы можете получить низкую мощность, выбрав лучшее устройство. CP2200 имеет ток передачи/холостого хода 75/60 ​​мА (не считая магджеков). У ksz8851snl 90/20 мА. Но оба они отмечают, что трансформатор / магджеки добавляют еще 45 мА тока.

С другой стороны, все они имеют сравнительно низкий ток в режиме ожидания/отключения питания. Если вам нужен Ethernet с низким энергопотреблением, вам нужно управлять питанием. Если вам не нужно использовать Ethernet, вы выключите все это. Это прекрасно работает только для проектов передачи. Произвольные проекты в режиме приема, не так много (например, веб-хост).

Существует новый стандарт Ethernet EEE: Energy Efficient Ethernet, 802.3az:

http://en.wikipedia.org/wiki/Энергоэффективный_Ethernet

Принцип заключается в том, чтобы перевести трансивер (он же PHY) в режим пониженного энергопотребления, если какое-то время нет передачи.

Увы, этот стандарт еще не получил широкого распространения и не меняет мощность, рассеиваемую при передаче (линия, используемая постоянно, никогда не перейдет в состояние низкого энергопотребления).

Он должен вести сигнал довольно далеко... из Википедии :

При использовании для 10/100/1000BASE-T максимально допустимая длина кабеля Cat 6 составляет 100 метров или 328 футов. Он состоит из 90 метров (300 футов) твердого «горизонтального» кабеля между коммутационной панелью и настенной розеткой, а также 10 метров (33 фута) многожильного соединительного кабеля между каждой розеткой и подключенным устройством. Поскольку многожильный кабель имеет более высокое затухание, чем одножильный кабель, длина соединительного кабеля более 10 метров уменьшит допустимую длину горизонтального кабеля.

это не объясняет 120 мА без передачи...
Ethernet передает все время, даже когда нет данных для отправки. Отсюда (сравнительно) небольшая разница между потреблением тока в режиме ожидания и потреблением активного тока.
@longneck Ethernet использует определение несущей, каким образом он «постоянно передает»?
Смысл несущей в этом случае не означает сигнал против отсутствия сигнала. Это означает сигнал ожидания по сравнению с отсутствием ожидания. Неиспользуемый канал Ethernet постоянно передает сигнал несущей с обоих концов. (Это верно для двухточечного Ethernet 1xBASE-T. Старые, неиспользуемые стандарты совместно используемой среды передачи данных по коаксиальному кабелю делают работу без несущей.)