¿Por qué Ethernet consume tanta energía?

Estaba examinando la hoja de datos del controlador Ethernet ENC28J60 de Microchip y vi que la corriente de funcionamiento puede ser tan alta como 180 mA mientras transmite y 120 mA típico mientras está activo pero sin transmitir. A 3,3 V estamos hablando de 400 a 600 mW de potencia. ¿Para qué se utiliza todo ese poder? ¿Es posible implementar Ethernet de 'baja potencia' de alguna manera?

Respuestas (4)

La mayor parte de la corriente es la corriente de reposo del controlador de transmisión. Si lee la hoja de datos , explica que el controlador de salida está absorbiendo corriente a través de ambos lados del primario del transformador de transmisión todo el tiempo. Las dos resistencias de terminación de 49,9 Ω representan 66 mA de eso por sí mismas.

Cuando está activo, el controlador de transmisión debe lanzar una cantidad significativa de energía por el cable, lo que representa la potencia adicional requerida.

El lado de recepción del PHY también consume una cantidad no despreciable de corriente, particularmente en las etapas analógicas iniciales. Con todas las limitaciones en términos de ganancia y ancho de banda, minimizar su consumo actual no es una alta prioridad.

Esto se debe principalmente a que Ethernet no es un estándar móvil. Nunca se diseñó para un uso de poca energía (si está conectado, se supone que también tiene energía disponible cerca).

El ENC28j60 es uno de los pocos en su clase. Es una tarjeta Ethernet completa menos el conector magnético (transformador). Un microcontrolador/host, ram, oscilador de alta calidad y frecuencia, controles led, ethernet mac y ethernet phy. Básicamente, todo lo que ves en una enorme tarjeta de red informática (¿recuerdas eso?). Pero también es uno de los primeros. Otros dispositivos de la misma clase tienen requisitos de corriente similares (sin incluir la corriente del transformador/magjack). http://www.silabs.com/Support%20Documents/TechnicalDocs/CP2200.pdf http://www.micrel.com/_PDF/Ethernet/datasheets/ksz8851snl_ds.pdf http://www.marvell.com/transceivers/ activos/Marvell-88E3016-Fast-Ethernet.pdf

El mayor consumo de corriente en un modo operativo es el PHY integrado. Mantiene activa la conexión ethernet. Mientras un cable esté enchufado (en ambos extremos y ambos dispositivos estén encendidos), el enlace está activo, 10baseT mantiene ±2v en cada par. Así se diseñó el estándar (IEEE 802.3), una conexión de datos siempre activa.

Puede obtener poca energía eligiendo un dispositivo mejor. El CP2200 tiene una corriente de transmisión/inactiva de 75/60 ​​ma (sin incluir los conectores magnéticos). El ksz8851snl tiene 90/20ma. Pero ambos notan que los transformadores/magjacks agregan otros 45ma de corriente.

Por otro lado, todos estos tienen una corriente de espera/apagado comparativamente baja. Si necesita Ethernet de "baja potencia", entonces desea administrar la energía. Si no necesita usar ethernet, apague todo. Esto funciona muy bien para proyectos de transmisión solamente. Proyectos de modo de recepción arbitrarios, no tanto (servidor web, por ejemplo).

Hay un nuevo estándar, Ethernet EEE: Energy Efficient Ethernet, 802.3az:

http://en.wikipedia.org/wiki/Energy-Efficient_Ethernet

El principio es poner el transceptor (también conocido como PHY) en modo de baja potencia si no hay transmisión por un tiempo.

Por desgracia, este estándar aún no se implementa ampliamente y no cambia la potencia disipada durante las transmisiones (un enlace que se usa continuamente nunca entrará en el estado de baja potencia)

Tiene que conducir la señal bastante lejos... de Wikipedia :

Cuando se utiliza para 10/100/1000BASE-T, la longitud máxima permitida de un cable Cat 6 es de 100 metros o 328 pies. Esto consta de 90 metros (300 pies) de cableado "horizontal" sólido entre el panel de conexión y el conector de pared, más 10 metros (33 pies) de cable de conexión trenzado entre cada conector y el dispositivo conectado. Dado que el cable trenzado tiene una atenuación mayor que el cable sólido, superar los 10 metros de cableado de conexión reducirá la longitud permitida del cable horizontal.

eso no explica 120mA sin transmitir...
Ethernet está transmitiendo todo el tiempo, incluso cuando no hay datos para enviar. De ahí la (comparativamente) pequeña diferencia entre el consumo de corriente inactivo y el consumo de corriente activo.
@longneck Ethernet usa el sentido del portador, ¿de qué manera está "transmitiendo todo el tiempo"?
El sentido de la portadora en este caso no significa señal o no señal. Significa señal inactiva vs. no inactiva. Un enlace Ethernet inactivo transmite constantemente una señal portadora desde ambos extremos. (Esto es cierto para la Ethernet punto a punto 1xBASE-T. Los estándares de medios compartidos coaxiales antiguos y sin usar no funcionan como portadores).