Bb777a2fb31d7f64a431862183f75095 市面上的 Wi-Fi 6/802.11ax 無線網路路由器,絕大多數均採用 Broadcom 解決方案,受限於網路 SoC SGMII+ 介面僅能加裝 2.5Gbps 有線網路。Netgear Nighthawk AX12 RAX120 則換裝 Qualcomm 解決方案,IPQ8074 支援 USXGMII 安裝 5Gbps 有線網路,無線網路晶片更支援 8 空間流。

5Gbps 和 8 空間流

今年可以說是 Wi-Fi 6/802.11ax 無線網路產品問世元年,不僅許多網路大廠均已在消費市場推出無線網路路由器,Samsung Galaxy S10 系列智慧型手機也成為率先支援的終端裝置,接著由於 Intel 力推 802.11ax 規格,Wi-Fi 6 AX200 無線網路卡售價相當便宜,不少 AMD X570 晶片組均會率先搭載。如果讀者尚未了解 Wi-Fi 6/802.11ax 可帶來的速度與頻譜利用率等好處,可以先行參考我們電腦王所製作的專題

目前市面上第一批上市的家用消費級無線網路路由器,絕大多數採用 Broadcom 解決方案,網路 SoC 採用 BCM4908,內建多埠 GbE 級實體層,另有 SGMII+ 媒體層與實體層連接介面,能夠額外加裝 2.5Gbps 實體層晶片,再考量產品定位,安裝 2 個或是 3 個 BCM43684 無線網路晶片,製作成雙頻或是 3 頻路由器。

Netgear Nighthawk AX12 RAX120 則有些不一樣,改採 Qualcomm 解決方案,透過 USXGMII 介面,提供 5Gbps 有線網路規格,無線網路晶片設計與組成也相當有意思,除了一般認知安排 1 個晶片負責 2.4GHz,5GHz 卻是安排 2 個晶片負責同頻段 8 空間流規格,值得好好玩味。

▲ Netgear Nighthawk AX12 RAX120 外包裝採用與先前 RX8 RAX80 相同的外包裝設計風格,AX12 字樣放大標示,採用 Qualcomm 解決方案總共提供 12 條空間流(2.4GHz 與 5GHz 加總)。

▲ 包裝背面以圖示強調 4 大特色,分別為 802.11ax 12 空間流、8 支高效能天線、2.2GHz 四核心處理器,5Gbps 有線網路。

▲ Netgear Nighthawk AX12 RAX120 包裝附屬多張說明書,以及 1 個能源效率達 VI 級的 19V/3.16A/60W 變壓器。

▲ 贈送的網路線為扁平式 Cat.5e 規格,按照表面起伏推測,內部應施作絞線處理。

Netgear Nighthawk AX12 RAX120 規格

  • 網路 SoC:Qualcomm IPQ8074 2.2GHz 四核心
  • 無線網路晶片:Qualcomm QCN5024 x 1、Qualcomm QCN5054 x 2
  • 天線:3.29dBi x 4(2.4GHz)、3.32dBi x 4(5GHz、4TX+4TX) or 11.72dBi(5GHz、8TX),內建式
  • 有線網路:10/100/1000Mbps x 5、100/1000/2500/5000Mbps x 1
  • 無線網路:802.11 b/g/n/ax、4T4R、802.11 a/n/ac/ax、8T8R
  • 記憶體:DDR3 1GB
  • 其它:USB 3.1 Gen1 x 2、無線網路按鈕、WPS 按鈕、LED 開關
  • 尺寸:310 x 190 x 145(mm)

宇宙戰艦外型

Netgear 旗下 Nighthawk 系列高階產品線,進入 Wi-Fi 6/802.11ax 時代之後,不僅是先前已評測過的 Nighthawk AX8 RAX80 採用類似宇宙戰艦的外型,就連這篇文章的主角 Nighthawk AX12 RAX120 也不例外,只是尺寸略有增減。

Nighthawk AX12 RAX120 機身 2 側翼行收合結構,依舊安排 2.4GHz 和 5GHz 天線於內部,合頁仍然採用金屬材質,確保多次收合依舊能夠保證耐用性。機身頂部前方安排 WPS 和 Wi-Fi 無線網路按鈕,略為後方的位置則可從通風網孔見到 1 個散熱風扇,此散熱風扇未到一定溫度不轉動,即便是劇烈操駕測試也不曾啟動。

▲ Nighthawk AX12 RAX120 採用類似宇宙戰艦的外型,2 側翼型結構能夠收合。

▲ Nighthawk AX12 RAX120 轉軸合頁依舊選用金屬材質,確保長期使用的穩定度與耐用性。

▲ 單側翼型結構內部安排 2 個偶極 2.4GHz/5GHz 天線和 2 個 5GHz 天線。

▲ Nighthawk 系列標誌以亮面蝕刻方式位於機身頂部左側前方。

▲ Nighthawk AX12 RAX120 機身頂部前方安排 WPS 按鈕以及 Wi-Fi 無線網路啟閉按鈕。

▲ 透過機頂的通風口,隱約可以看見內部安排 1 個排風扇。

▲ Nighthawk AX12 RAX120 每個介面均有 LED 狀態指示燈,包含 2.4GHz 和無線網路、GbE 級有線網路和 Multi-Gig 有線網路,以及 2 個 USB 連接埠。

有線網路實體連接埠包含常見的 GbE 級 1WAN+4LAN 設計,另外再安排 1 個額外支援 2.5Gbps 和 5Gbps 的網路埠,透過網頁管理介面可指定作為 WAN 或是 LAN。2 個 USB 3.1 Gen1 連接埠也位於機背處,還有 1 個滑動開關負責 LED 狀態指示燈,以及 1 個按壓式開關負責電源開關。

▲ 機身底部部分區域開設通風口,4 個角落安排橡膠防滑墊,未設有壁掛孔,規格標籤貼紙印有預設網頁管理帳號密碼以及無線網路密碼。

▲ Nighthawk AX12 RAX120 機身背部實體連接埠一覽,包含 GbE 級 1WAN+4LAN 配置(可於網頁管理介面選擇 2 個埠 Link Aggregation 作為 WAN 或是 LAN)、1 個支援 2.5Gbps 和 5Gbps 的 Multi-Gig 網路埠(可指定為 WAN 或是 LAN)、2 個 USB 3.1 Gen1。

Qualcomm 方案大不同

Nighthawk AX12 RAX120 內部晶片採用 802.11ax 無線網路路由器產品當中,仍舊屬於少數派的 Qualcomm 解決方案,各晶片功能和連結拓樸與 Broadcom 解決方案相當不同。被多種晶片環繞的處理中心網路 SoC 選用 IPQ8074,內含 Arm 架構 Cortex-A53 64 位元四核心 2.2GHz 處理器,並針對網路應用,增加雙核心 NPU。IPQ8074 採用在家用網路產品當中較為先進的 14nm FinFET 製程製造,電源供應管理則需使用自家 PMP8074 整合式晶片。(註:根據 Qualcomm 官方資料,IPQ8074 Cortex-A53 為 2.0GHz,NPU 為 1.5GHz;IPQ8078 Cortex-A53 為 2.2 GHz,NPU 為 1.7GHz,本文採用 Netgear 的規格資料 2.2GHz。)

▲ Nighthawk AX12 RAX120 電路板正面,可見體積相當大的散熱片和 50mm 散熱風扇。

▲ 50mm 散熱風扇採用 Delta Electronics 台達電產品,型號 EFB0505LA 最大轉速 3500RPM,選用壽命較長的滾珠軸承。

▲ Nighthawk AX12 RAX120 電路板背面同樣安排散熱片,電路板邊緣小型金屬屏蔽蓋內部為無線網路前端模組晶片。

▲ 褪去散熱片,可見多處採用金屬屏蔽蓋預防干擾,並設有導熱墊引導廢熱。

▲ 網路 SoC 晶片 IPQ8074,內含 Cortex-A53 四核心 2.2GHz 處理器以及雙核心 NPU。

▲ IPQ8074 電源供應管理需要使用專用整合式晶片 PMP8074。

Netgear Nighthawk AX12 RAX120 導入 5Gbps 有線網路!Qualcomm Wi-Fi 6/802.11ax 初探測試
▲記憶體安排 2 個 Nanya NT5CC256M16EP-EK DDR3L-1866 512MB,共 1GB 容量。

▲ 負責存放韌體的 SLC 快閃記憶體為 Winbond W29N04GZBIBA,容量 4Gb。

IPQ8074 內部已經整合 GbE 等級有線網路實體層,不過 Nighthawk AX12 RAX120 依舊安排 1 個 5 埠交換器實體層晶片 QCA8075,與 IPQ8074 透過 PSGMII 相互連接。額外支援 2.5Gbps 和 5Gbps 的 Multi-Gig 埠,則透過 USXGMII 連接 Aquantia AQrate AQR111 實體層晶片。

▲ QCA8705 負責 GbE 級 RJ45 有線網路埠。

▲ 支援 2.5Gbps 和 5Gbps 的 Multi-Gig RJ45 網路埠,則由 AQR111 負責。

無線網路為 Qualcomm 解決方案較為複雜的部份,為了達成 2.4GHz 和 5GHz 共計 12 個空間流規格,5GHz 頻段交由 2 個 QCN5054 各自負責 4 空間流和 80MHz 頻寬,因此 5GHz 頻段最高可以提供 802.11ax 8 空間流/80MHz 或是 4 空間流/160MHz;2.4GHz 則透過 QCN5024 提供 4 空間流/40MHz 規格。

由於 5GHz 頻段需要 2 個無線網路晶片共同協力,因此 2 個 QCN5054 之間有著主次之分。3 個 QCN5024/ QCN5054 晶片均透過 2 條 PCIe 通道/4 條 WSI 和 IPQ8074 連接,其中 1 個 QCN5054 裝有 96MHz 晶體震盪器,倍頻至 192MHz 再提供訊號給 QCN5024 和另外 1 個 QCN5054,另外 1 個 QCN5054 同時也會接受來自主要 QCN5054 的同步訊號。

▲ 2.4GHz 無線網路採用 QCN5024 晶片。

▲ 2.4GHz 射頻前端模組晶片選用 Skyworks SKY85333-11。

▲ 5GHz 採用 2 個 QCN5054 晶片合作的方式,最高可以提供 8 空間流/80MHz 或是 4 空間流/160MHz。

▲ 由於 5GHz 採用 2 個晶片,因此前端模組晶片共有 8 個 SKY85747。

一般而言,802.11ac/802.11ax 無線網路晶片 MU-MIMO 最多能夠同時服務的設備數量,與該晶片最大空間流數量有關,雙空間流晶片可以同時服務 2 個設備,3 空間流晶片可以同時服務 3 個設備……以此類推。QCN5054 雙晶片組成單一 5GHz 無線網路的特殊性,因此在 8 空間流/80MHz 傳輸模式時,MU-MIMO 最多僅能同時服務 4 個設備,同時亦不支援上行方向 OFDMA。

 

(下一頁:軟體功能與實測速度)

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