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一分钱一分货:关于路由器“CPU”的那些事

2020-02-20  茂林之家

200M甚至500M的光纤入户宽带,全高清甚至4K的在线视频,人手一部的智能手机、笔记本与平板,价格便宜量又足的家庭智能小物件和电器,再加上当前动辄几十上百GB的正版游戏……老实说,几年前我们确实无法想象,仅仅在各人的家庭中,我们对于互联网、对于网络流量的“享受”都能如此急速地膨胀起来。

一分钱一分货:关于路由器“CPU”的那些事

是的,我们是如此享受网络无处不在的家庭,直到有一天,你发现自己的电脑频繁掉线、手机明明连着WiFi却无法上网、家中的各种智能传感器、物联网家电都发出了断网的警告声!

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“啊!~路由器又死机了。”轻叹一声,你起身准备重启路由器,看着这个数年前购买的、天线多得和螃蟹腿一样,机身却轻得好似空壳一样的设备,心里不禁涌出一阵想法——估计是路由器已经过时了吧!点亮手机,你正准备在熟悉的电商平台上再寻觅一台新设备,却立刻怀疑起自己这些年来是不是已经落后于常识了:因为你看到的不再是熟悉的“四天线”、“六天线”、“八天线”的宣传用语,而是变成了“双核”、“四核”、“1GB内存”、“电竞加速”……

等等,什么时候家用路由器也有CPU、也讲“核战”了?你一脸懵逼,却全然不知自己过去曾经受了多大的欺骗。

路由器本来就有CPU,只是过去的你不知道

路由器有没有CPU,当然有,而且并不是现在才有,是从一开始、从最早的路由器产品就开始有CPU的概念了。而且,路由器不只有CPU、也有内存、也有闪存、甚至也有它们自己的操作系统。为了让大家能够有更直观的理解,我们在网上找到了两款具有代表性的路由器拆机图如下:

一分钱一分货:关于路由器“CPU”的那些事

GT-AC5300拆机图,清晰可见BCM4908主控和两颗内存、三颗协处理器芯片

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某300元级路由器拆机图,同样可见TP9343(高通QCA9561阉割版)主控

是的,不管是一两百元还是三四千元,路由器内部都是必然有一颗“CPU”的。而之所以大家看到路由器的电路板都这么“干净”,其原因也就在于这些“CPU”的集成度都非常之高。

当然,说“CPU”严格来说并不准确,因为对于路由器来说,其主芯片内部所集成的功能并不是只有中央处理器,很多时候也包括了各种端口(比如SATA磁盘、读卡器、PCIE总线)的控制器、集成了有线和/或无线网卡单元,甚至在某些高端产品里还会有额外的DSP、视频解码器和集成GPU(图形处理器)存在。说得更直白一点,对于我们日常所使用的路由器来说,它在基本结构上其实和我们熟悉的智能手机主控非常类似。自然,对于路由器而言,主控芯片实际上也正如智能手机主控那样,严重决定着路由器的性能、直接影响到它们的使用感受和市场定位。

路由器的主控起什么用?网速、延迟和带机量都靠它

当然,同为性能,路由器的性能和智能手机的性能概念还是不太一样的。因为对于路由器来说,它们的运算能力主要起到三大作用:数据包转发、QOS算法、以及额外功能的支持。

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一个仅有四人的简单上网场景,电脑+平板+手机+网络存储设备就已经有这么多了

数据包转发,最通俗的理解其实就是所谓的“带机量”——这也是路由器之所以被称之为“路由”的基本原因。在日常的工作过程中,路由器CPU需要同时应付许多台连接设备收/发的网络数据,就好像在路口指挥的交警一样,准确无误地将不同的数据发送到不同的设备上去,这个过程本身就是需处理能力的。路由器的主控性能越强,这个转发的速度(带宽)就越大,表现为内网传输速度更快、一次性能够“拖动”的设备数量更多、路由器上的网络延迟也越小。

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而QOS,有时候也俗称为网络优先级。它包括对特定数据包进行识别(比如游戏QOS,那么自然就是游戏数据包优先级更高)、对不同设备之间的带宽进行动态管理(比如智能设备优先响应、或者正在玩游戏的那一台电脑优先响应、正在下载的那一台电脑则延后响应)等等各种算法的组合。很显然,由于需要进行数据包的准确识别,在一些高端的电竞路由器、旗舰路由器上,自然需要更强大的处理性能来运行复杂的QOS功能。

至于路由器的额外功能,这个就因厂商的开发能力而异了:从最简单的,驱动路由器自身的基础操作系统、显示它的管理界面(GUI),到更复杂一点的远程下载功能、物联网控制功能、再到现在十分流行的游戏加速、网络安全保护、甚至是作为多媒体服务器进行视频转码、在线点播、远程办公……主控性能越高、路由器厂商的开发能力越强,这些额外的功能自然越丰富。

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总结一下的话,路由器的主控影响着路由器本身的基础网络性能:主控性能越高、往往路由器本身无线和有线配置越豪华,转发性能越强,能拖动更多的设备而保证不卡。路由器的主控影响着路由器的延迟表现:主控性能越高,无论是日常浏览、视频还是游戏,延迟都可以更低,网络也会感觉更“流畅”。路由器的主控还决定了路由器的功能多寡,决定了它是仅仅只能当做四人寝室里的临时联网方案还是足够撑起一整个智慧家庭。

说了这么多,相信应该已经有朋友们感到不耐烦了——你说了这么多,还没告诉我们具体的路由器主控型号和性能对比关系呢!好~那接下来我们就来简单说说,从低端到高端的那几家知名路由器主控品牌、以及它们的典型型号。

联发科:最差劲的低端与还不错的中端并存

是的,联发科什么都做,而且什么都不是最顶级的——生于2013年的联发科MT7620A采用单核心MIPS 24KEc架构,主频仅有580MHz——原本就只是个“丐中丐”级别的芯片。但它胜在价格便宜、适配的操作系统功能还非常丰富,因此常见于许多一两百元的廉价路由器,诸如华硕、网件、Tp-Link以及国内几家互联网品牌的低端产品中,你都能找到联发科MT7620A的身影。

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相比不争气的MT7620A,MT7621A虽然型号上只大了1,但无论是架构(双核MIPS 1004Kc)还是主频(880MHz)都要强了很多很多,最终其实际性能也达到了合格的中端水准。在华硕的AC65U、AC85U、小米路由器3Pro、联想Newwifi 3、网件R6900V2等人气中端路由器中,联发科MT7261A的表现还是很不错的。

高通:极度混乱的一大家,包揽了大部分市场

相比联发科,高通在无线领域的造诣和积淀都要深得多,但这也导致它的路由器主控产品线非常之复杂。从当年基本垄断百元级市场的一众QCA系列单核MIPS芯片(比联发科7620还是强一些的),到后来一度在网件R7800、小米路由器3HD、华硕GT-AC5400中大放光彩的IPQ8064、8065(和骁龙600相同的Krait 300架构,双核1.4-1.7GHz),再到如今重新开始流行的新一代旗舰IPQ8074(四核A53 2.0GHz),高通可以说包揽了从一百元到五千元的整个路由器市场。

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当然,从技术层面上来说,高通路由器主控的优点是比联发科还是先进一些的,而且其中端以上型号也会带有内置的网络协处理器,对于降低延迟、提高网络性能很有帮助。但高通的缺点就在于其产品线实在太大,以至于很多时候路由器厂商都故意语焉不详。比如说同为“高通四核处理器”,既有可能是低端的IPQ4000系列(四核A7架构)、也有可能是老旗舰IPQ806x系列(双核CPU+双核协处理器)、也有可能是新旗舰IPQ807x系列(四核A53),叫人傻傻分不清楚。

博通:稳定发挥的老牌王者,选高端就看它

如果说,在手机业界高通是“扛把子”的话,那么在路由器和无线网卡芯片领域,博通才是那个在旗舰级别称王称霸的品牌。特别是自从2013年的BCM4708之后,博通更是将路由器SoC产品线集中在高端领域,推出了一代又一代经典又叫座的芯片。

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2013年的BCM4708采用双核Cortex A9架构,让整个业界首先看到了ARM相比于MIPS在性能上的巨大优势,也第一次让家用路由器有了流畅而又多功能的使用体验。2014年的BCM4709(双核1GHz)、2015年的BCM4709C0(双核1.4GHz)更是在高通推出IPQ8065之前,牢牢把持了旗舰路由器方案的几乎全部份额,诸如华硕AC5300、AC88U、小米路由器2HD、斐讯K3、领势(Linksys)EA9500、网件R8500等经典老旗舰,全部都是基于博通BCM4709C0主控而来。

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随着家用WiFi技术进化到如今的WiFi6(802.11ax)世代,对于超大带机量、超高带宽、超多功能的需求也促使博通在前两年就早早推出了业界首代64位路由器主控BCM4906(双核A53 1.8GHz)和BCM4908(四核A53 1.8GHz)。相比前代产品,它们的性能大大提高,也因此现在常被用在一些主打游戏性能,对QOS算法需求很高的电竞级旗舰路由器产品上,诸如华硕的GT-AC2900、AX92U,超级旗舰AX11000以及网件的R7900P和R8000P、新AX机皇RAX200等。基本上代表了当今最强家用路由器的完整阵营。

总结:一分钱一分货,路由器比手机更明显

其实,相信看完了今天的这篇文章,许多朋友会恍然大悟——啊,原来我家的那个“xxlink、xx星”那么便宜,真的是因为它的性能差得太大!确实如此,正如当今大家都能接受智能手机“一分钱一分货”的道理一样,在路由器领域,由于路由器不像手机有那么多的外围功能部件(比如屏幕、摄像头什么的),因此主控的规格差异在售价、使用体验的“级别差”上会体现得更为明显。

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换句话说,200元的路由器绝不可能带来足够流畅的智慧家庭体验,而4000元的旗舰产品所具备的游戏加速、低延迟网络、超大覆盖面积等等优势也绝不可能出现在400元级别的低端货色上。如果说智能手机还可以靠着取舍部分你可能用不到的功能换来跑分上的“性价比”的话,那“主控决定一切”的路由器,就是更加纯粹的一分钱一分货市场。

而这,也正是以往,那些最低档的路由器,从来就不肯告诉大家它芯片型号的真正原因。毕竟,手机上使用一颗两年前主控就足够被骂,但路由器上四年前、五年前、甚至六年前的古董方案可不少见。

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