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5b6536be2b268597f5be18de5e0152e5 Gigabit 乙太網路導入個人市場普遍應用,算一算已經有 10 年以上的時間,然而隨著無線網路傳輸速率躍進、儲存裝置性能大幅度提升,1Gbps 速率乙太網路已經不敷使用。攻頂 10Gbps 代價又太高,5Gbps、2.5Gbps 成為新的折衷解決方案,讓我們透過實測來體驗其速度快感。

5Gbps 世代到來,自有品牌網路卡當前鋒

Aquantia 品牌對大多數人而言是陌生的,但其實包含 Intel、Cisco、Xilinx 等諸多大廠,都有投資這家網路晶片設計公司。各大廠會這麼做,無非是看中 Aquantia 擅長銅纜線傳輸技術,希望藉此節省獨立開發產品的成本。此合作關係更帶動 IEEE 802.3bz 規範誕生,具有 5Gbps、2.5Gbps 兩種傳輸速率規格,相較於目前普遍常見 IEEE 802.3ab(即 1Gbps),最高能帶來 5 倍的傳輸效率。

Aquantia AQtion AQN-108
▲ Aquantia 自有品牌乙太網路卡 AQtion AQN-108,測試樣品未必是零售版本,因此配件可能稍有不同。

Aquantia 過去著重在商用市場,推出各式合乎企業需求的應用產品,因此普羅大眾確實會較為無感。不過在順利推動 IEEE 802.3bz 成為工業規範後,也開始規劃一些消費性導向產品,如 AQtion AQN-107 與 AQtion AQN-108 兩款自有品牌網路卡。參考價格依序分別為 127 美元、99 美元,台灣市場將由世平集團代理引進,而我們所要介紹的產品為 AQtion AQN-108。

AQtion AQN-107 和 AQtion AQN-108 本是同根生,AQtion AQN-107 晶片型號為 AQC107,支援 IEEE 802.3an(10GBASE-T 即 10Gbps)、IEEE 802.3bz(5GBASE-T / 2.5GBASE-T 即 5Gbps / 2.5Gbps)、IEEE 802.3ab(1000BASE-T 即 1Gbps)、IEEE 802.3(100BASE-T 即 100Mbps)等規範,而這些諸多 Gigabit 等級規範、速率又得以簡稱為 Multi-Gig。

Aquantia AQtion AQN-108
▲ AQtion AQN-108 匯流排介面為 PCIe x1,正面為晶片裝配了不算小的散熱片。


▲ AQtion AQN-108 印刷電路板採用半高卡(Low-Profile)規格,能自行更換擋板改變形式。

AQC107 為 MAC(Media Access Control,媒體存取控制)與 PHY(Physical Layer,實體層)整合單晶片產品,提供單一連接埠,匯流排介面要求是較高的 PCIe 3.0 x4。Aquantia 將 10Gbps 部分拿掉就變成了 AQC108 晶片,用以製作成 AQtion AQN-108,因此兩造晶片成本與網路卡成品報價頗為接近。最起碼,和其他廠牌 10Gbps 網路卡動輒倍數起跳的價格相較,AQtion AQN-107 是顯得相當便宜。

本篇主角 AQtion AQN-108 部分,晶片支援 5Gbps、2.5Gbps、1Gbps 等傳輸速率,匯流排介面因而只需要 PCIe 3.0 x1 規格,目標銷售族群鎖定高性能個人電腦為主。其建構使用環境要求,和目前常見 1Gbps 方案沒多大差別,產品設計亦支援 WOL、APCI 與 UEFI、PXE 等標準或功能。至於作業系統部分,對應支援 Windows 10/8.x/7 與 Linux 3.10~4.4 版,驅動程式亦有 32bit 與 64bit 版本可選用。


▲ AQtion AQN-108 為單一連接埠產品,外觀看來和 Gigabit 產品相仿。


▲ Aquantia 曾指出 IEEE 802.3bz 產品設計,保護電路用料的成本相對於 Gigabit 會高一些。

有限度兼容舊線材,短距離配線並不用大舉翻新

簡單聊一下 IEEE 802.3ab 限制,NBASE-T 規範典型最多 100 米長度配線,5Gbps 速率建議至少使用 Cat.6 線材。而 2.5Gbps 能直接沿用普遍常見的 Cat.5e 線材,這是 1Gbps 規範所建議線材規格,而且並非完全不適合 5Gbps 應用。配線長度、線材品質等諸多變數,都會左右 Cat.5e 線材在 5Gbps 速率的表現,故線材頻率建議由 100MHz 拓展至 250MHz。

IEEE 802.3ab 能夠有限度沿用 Cat.6 甚至 Cat.5e 線材,這是帶來介於 10Gbps 與 1Gbps 之間的傳輸速率,成為 10Gbps 經濟實惠解決方案的另一個要點。線材變因與使用建議可參考下圖,Cat.6A 是官方組織最為建議使用的線材,得以確保最佳品質、速度、穩定度。而隨著長度不同變化,官方組織也以 ALSNT 外部風險衡量標準,提出不同配線長度與應用速率建議資訊。


▲ IEEE 802.3ab 速率與線材規格建議簡表,就基本而言 Cat.6 通吃兩種速率。


▲ 以 ALSNR 針對不同規格線材、配線長度、傳輸速率的應用建議。

就一般台灣居家應用而言,短距離所需長度通常在 1~2 米不等,例如電腦一旁就是無線路由器、網路儲存器等設備。而各房間網路連接埠與客廳的弱電箱之間,才會有 5~15 米不等長度配線需求,至於透天厝、大戶人家就另當別論了。像這樣一般常見的應用需求,比對官方組織 ALSNT 風險參考資訊來看,Cat.5e 線材仍然在 5Gbps 傳輸速率可用範圍內,因此未必需要大舉翻新。


▲ Cat.6 線材已不再比 Cat.5e 貴太多,但是就短距離配線而言,Cat.5e 仍然適用於 5Gbps 速率。


(下一頁還有:性能實測體驗、總評)

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