之前家里用的是传统网线接入宽带,千兆带宽,路由器在一楼,在楼上感觉信号不强。传统家庭网线组网方案中,即使千兆带宽,由于家庭内部预埋网线质量,网线最大带宽有限(超五类网线,带宽为最大155M)以及老化或无预埋网线部署等问题使得通过网线传输的房间网口实际连接速率远远低于千兆。根据官网统计,50%的家庭内部网线传输速率低于200Mbps。 随着国家提出提速降费,工信部提出“双G双提”,旨在推动固定宽带和移动宽带双双迈入千兆(G比特)时代,实现网络性能的显著提升。家里用的电信网络,全部有网线换成光纤接入。
电信的套餐设备,光分器,一楼用传统路由去,二楼用WiFi6路由器。
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WiFi6路由器为电信和中兴合作开发,下满就拆解这个WiFi6路由器。先拍个靓照,准备基于芯片级拆解,生怕拆了就组装不起,做个纪念。
顶部很多小孔,散热,信号输出。
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两个传统网页千兆接口,一个光纤接入,一个电源。
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传统的WiFi路由器支持2.4GHz,都有和几根棒状天线,具有较高的增益和方向性,适用于远距离通信或需要特定方向传输的场合。在WiFi 6路由器中,支持2.4GHz和5GHz两个频段,部分高端天线还支持更高的频段。由于MU-MIMO(多用户多输入多输出)和OFDMA(正交频分多址)等技术的引入,这种技术上的改进使得WiFi 6的性能不再像以往那样依赖于单一的天线形状或类型。使得多个设备可以同时并行传输数据,从而大大提高了网络的吞吐量和效率。波束成形,通过智能调整天线的发射方向,将信号集中在特定区域,提高信号强度和覆盖范围。由于不需要棒状天下,不需要做的跟螃蟹那样了。WiFi 6路由器颜值都是很高的,可以做成各种形状。
网络网速杠杠滴:
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底部
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一个螺丝也找到,难道只靠外形铆接?找了半天,出去底部绝缘带,发现螺丝,又探索很久,快用螺丝刀戳破外壳,最后先卸掉侧面面板,才抽出主板。
大卸八块照片之后:
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天线写真:各种形状的FPC软天线。这种带颜色的是连接天线。
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下面拆解主板:铁皮辅助散热
有个光纤槽盘了好几圈,光纤非常细且脆弱,尤其是熔接点处没有外层保护,容易受损。盘纤可以将光纤整齐地收纳在盒子或盘纤装置中,避免光纤受到拉扯、挤压等外力作用,从而保护光纤的完整性和性能。
把主板剥离,背面错落有致,信号隔离,面板PCB开窗便于散热。
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很漂亮的开窗设计
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核芯之一:有一颗KIOXIA SY6143TAIWAN 23169 AE TC58BVGOS3HTA10,存储1G容量 (128M X 8 BIT) CMOS NAND E2PROM。东芝存储在2019年下半年宣布更名为Kioxia,Kioxia 为台湾代工。TC58BVG0S3HTA00具有出色的读写速度和稳定的数据存储能力。TC58BVG0S3HTA00是一个3.3V 1Gbit(1107296256位)NAND电可擦除和可编程只读存储器(NAND E2PROM),(2048 + 64) bytes X64 pagesX1024 blocks。这个设备有一个2112字节的静态寄存器,允许程序和读取数据在寄存器之间传输存储单元阵列以2112字节为增量。
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接口:
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E2PROM(即电可擦可编程只读存储器)在WiFi 6设备中扮演着重要角色:
1. 存储配置信息: EEPROM可以存储WiFi 6设备的各种配置信息,如网络名称(SSID)、密码、安全设置、信道选择等。这些信息对于设备的正常运行至关重要,而EEPROM提供了一种持久且可靠的存储方式,即使在设备断电后也能保持信息不丢失。
2. 支持固件升级: WiFi 6设备可能需要通过固件升级来修复漏洞、增加新功能或提高性能。EEPROM可以存储固件升级所需的信息,如升级包的位置、版本号等,从而确保固件升级过程的顺利进行。
3. 优化网络性能: EEPROM还可以存储与网络性能优化相关的参数,如功率控制、调制方式(如1024-QAM)、信道宽度等。这些参数可以根据设备的实际运行环境进行调整,以达到最佳的网络性能。
4. 故障排查与恢复: 在WiFi 6设备出现故障时,EEPROM中的配置信息和日志可以帮助技术人员快速定位问题所在,并进行相应的修复。此外,EEPROM还可以存储设备的出厂设置,以便在必要时将设备恢复到初始状态。
5. 支持多用户并发传输: WiFi 6引入了MU-MIMO(多用户多输入多输出)和OFDMA(正交频分多址)技术,这些技术需要设备能够同时处理多个用户的传输请求。EEPROM可以存储与这些技术相关的配置信息,如用户优先级、资源分配等,从而确保设备能够高效地处理多用户并发传输。
正面继续拆:
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核芯之二:重点点分析一下核心芯片,为中兴微电子ZX279128S,ZX279128S 是一款支持xPON接入的家庭网关芯片。制程28nm,集成4个千兆PHY,预留了支持USB 2.0和USB 3.0的接口,2条PCe2.0 x1。芯片基于ARMCortexA9 架构的双核处理器以及丰富的外设,使用AXI高性能总线实现互联,CPU的频率达到1000MHz,可实现复杂协议报文的处理。内嵌四路 GEPHY的Etheret接口以及提供外接PHY的RGMI接口。芯片支持强大的宽带业务处理能力。支持L2几3 组播转发、L2桥接、L3路由以及NAPT等业务处理功能;支持IPv4 和IPv6双栈以及 DS-Lie,6RD功能:支持丰富灵活的流分类功能:支持HOoS(Hiberarchy QualityofService)实现层次化 QoS。xPON接入支持GPON/EPON/P2P 三模:遵从G.984的GPON 标准,以及802.3-2005、CTC的EPON设备技术要求,具备良好的xPON 互通兼容性。
ZX279128S是一款功能强大的SoC(SystemonChip)芯片。
ZX279128S芯片是针对ONU产品高性能市场的解决方案,集成了包含PONserdes等外设接口。为了支持EPON/GPON等业务应用,ZX279128S内部集成了PON 的加速器,并通过 serdes接口与外界交互。具有较强的 GPON和EPON 协议处理功能,支持G.983、G.984和 IEEE802.3ah协议。提供流量管理、QoS、组播、加密解密、业务流分类、桥接、NAPT、PPPOE 等业务处理功能。此外,ZX279128S集成了丰富的外设接口,包括UART、SPI、I2C、MDIO、GPIO 等,可以支持多种 BOOT方式。该芯片支持2路PCIe接口,满足双频WiFi场景的需求。同时,内嵌四路GE PHY的Ethernet接口以及提供外接PHY的RGMII接口,使得该芯片在连接和扩展方面更加灵活和便捷。ZX279128S支持常用低功耗机制,包括CPU的睡眠唤醒、时钟动态调整、时钟门控、功能模块 Powerdown模式以及 DDRIO的低功耗模式,可以大大降低芯片的整体功耗。
PON 业务加速,芯片支持GPON/EPON/P2P三模,遵从G.984的GPON标准以及802.3-2005、CTC的EPON设备技术要求,具备优秀的xPON互通兼容性。这种多模支持使得该芯片能够广泛应用于不同的网络环境中,满足多样化的网络需求。ZX279128S可处理复杂的协议报文,支持丰富的网络协议和业务功能,如L2/L3组播转发、L2桥接、L3路由以及NAPT等。这使得该芯片在数据处理和网络管理方面具有出色的表现。
GPON 模式,2.5G的GPON接入功能,下行2.488Gbps,上行1.244Gbps
EPON模式,1.25G的EPON接入功能,上、下行各1.25Gbps
P2P模式,1.25G的接入功能
DDR 接口
1600/1333/1066/800Mbps@DDR3速率
1600Mbps@DDR4 速率
支持8/16bit DDR 位宽颗粒
支持最大8Gb容量
逻辑框图:
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典型应用:
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电源需求:
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继续拆解:
核芯之三: ZX279128S 上面是个DDR3L SDRAM,型号是NT5CC128M16JR-EK,生产商:NANYA(南亚),第三代低功耗双倍数据率同步动态随机存储器,存储容量:2Gb (128M x 16)。标准的DDR3内存采用1.5V工作电压,而DDR3L内存则采用的是1.35V工作电压。节能效果明显,一根4G DDR3L 1600笔记本内存,要比DDR3节省2W功耗,如果组成双通道将会节省4W功耗。
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继续拆:
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无线协议芯片,品牌MaxLinear,WAV654 SoC 是 MaxLinear 的 Wi-Fi 芯片组 WAV600 系列的一部分,旨在满足 IEEE 802.11ax 标准,并通过了 Wi-Fi 6 认证。它支持多千兆位 Wi-Fi,并提供多达 4 个 5GHz 频谱流,支持 160MHz 信道,从而产生更高的容量。此外,该 SoC 能够同时连接多达 256 个客户端,为越来越多的连接设备提供高质量的用户体验。Wi-Fi 芯片组 WAV600 系列 SoC 针对 AnyWAN™ SoC 和 Puma™ 7 系列进行了优化,以零 CPU 利用率完全卸载无线流量。这为安全、分析、照片/视频托管和家长控制等高级服务释放了 CPU 性能,同时提供一致的用户体验。
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Wi-Fi 6 基于 802.11ax 标准,可提供更快的数据传输速率,在密集环境中覆盖范围更广。MaxLinear 为家庭 Wi-Fi 路由器、网关和智能范围扩展器提供 Wi-Fi 6 芯片,用于电缆、xDSL、光纤和消费零售基础设施,旨在提供快速且一致的连接。Wi-Fi 芯片系列 WAV600 旨在满足 IEEE 802. 11ax 标准,并获得 Wi-Fi 6 认证。它支持多千兆 Wi-Fi,并提供多达 4 流的 5GHz 频谱,具有 160MHz 通道支持,可创建更高的容量。此外,这些 SoC 可同时连接多达 256 个客户端,为越来越多的联网设备提供高质量的用户体验。这些 Wi-Fi SoC 针对 AnyWAN 进行了优化。™SoC 和 Puma™7 家庭完全卸载无线流量,零 CPU 使用率。这释放了 CPU 性能,用于安全、分析、照片/视频托管和家长控制等高级服务,同时提供一致的用户体验。速度:千兆级 Wi-Fi 千兆级 Wi-Fi 使连接、流式传输和下载更快成为可能。基于 Wi-Fi 芯片组 WAV600 系列的路由器、接入点和网关可以向配备集成千兆级 Wi-Fi 或 Wi-Fi 6(Gig+)的 PC 提供多千兆级 Wi-Fi 速度,从而实现高质量的用户体验。
核芯之四:继续拆: WiFi 6 FEM芯片
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WiFi 6 FEM芯片是WiFi通信中的关键组件,它集成了射频前端电路,如功率放大器(PA)、射频开关(Switch)、低噪声放大器(LNA)、滤波器和双工器等。2.4G KCT8247HE 5G KCT8572S。支持高功率、高效率、高线性度和低噪声等特性,满足WiFi 6对发射功率和线性度的高要求。WiFi 6 FEM芯片将多个射频前端电路集成在一起,降低了系统的复杂性和成本。
核芯之五:光PHY(物理层)芯片,GN25L95是一款集成了激光器驱动(LDD)、线放(LA)和微控制器(MCU)的三合一芯片,该芯片被设计用于装配在GPON ONU(optical network unit,光网络单元)或ONT(optical network terminal,光网络终端)等用户端设备中。
GN25L95采用了高可靠性的双闭环技术,可以设置自动锁动消光比,用户无需测试高低温,从而大大减少了生产成本。 集成MCU:该芯片集成了MCU,因此只需外挂一颗EEPROM即可,进一步简化了电路设计。 自动消光比控制:GN25L95集成了SFF-8472 DDMI MSA,支持自动消光比控制,提高了光模块的稳定性和性能。更强性能的
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逻辑架构:
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总结:通讯技术迭代一日千里,WiFi 6 飞入寻常百姓家,WiFi7 ,8, 9也只会越来越近。路由器设计领域,原始芯片厂家大都可以提供的保密的参考设计,对于制造商来说至关重要。这些参考设计不仅包含了芯片的硬件架构和接口规范,还可能涵盖了软件开发工具包(SDK)、驱动程序、固件示例以及相关的技术支持。通过本次拆解,DIV一款高性能路由去,也不觉得是多难的事!