轉進 802.11ax 時代
Wi-Fi 5/802.11ac 時代,Wi-Fi 將推廣期分為 Wave 1 以及 Wave 2,Wave 1 時代相當簡單,純粹以調變升級、頻寬加大作為手段,Wave 2 才是各大廠發揮研發實力之處,不僅 MU-MIMO 搞得大家焦頭爛額,選配 160MHz 頻寬也考驗著 PA(功率放大器)與 LNA(低噪音放大器)製造商對於高頻寬訊號平滑放大的控制能力,DFS 頻段使用規則也在此時同步變更,雖放寬傳輸功率限制,規範卻更為嚴謹。
已踏入 802.11ax 世代的現在,一般消費性市場網路設備製造商 Asus、Netgear 均已正式發售 802.11ax 無線路由器,本次 Archer AX6000 無線網路路由器的製造商 TP-Link 也正式加入戰局,宣告家用市場已做好萬全的準備,除了 Samsung Galaxy S10 智慧型手機已具備 802.11ax 規格連線能力,近期 Intel 已推出 Wi-Fi 6 AX200雙頻雙空間流無線網路卡,部分 AMD X570 主機板將先行裝設,對比 802.11ac 時代,802.11ax 交接陣痛期顯得特別短。
追逐效率更重於速度
按照往例,802.11ax 最高連線速度相較 802.11ac 有所提升,在 80MHz 單空間流的前提之下,802.11ax 可達 600Mbps、802.11ac 則是 433Mbps,何況 802.11ax 這一世代在 5GHz 頻段 160MHz 將更普及,單空間流就具備 1201Mbps。不過內行的人更要看門道,802.11ax 最重要的是導入增加頻譜使用效率的技術,亦可運作於 2.4GHz 和 5GHz 雙頻段。
802.11ac 的 MU-MIMO 方向僅存在於下載方向(AP 往 STA、網路存取點往終端連線裝置),802.11ax 則增加上行 MU-MIMO。另外也能夠將頻譜資源依照頻寬切給多個裝置傳輸使用,1 個 RU(Resource Unit)資源單位為 26 個子載波,20MHz 頻寬可分給 9 個裝置一同使用。最後則是導入 BSS 色碼,可有效解決多個無線網路密集使用的 CSMA/CA 頻譜利用率下降的問題。有興趣的讀者,可以參考我們撰寫的 802.11ax 文章。
TP-Link Archer AX6000 為雙頻 802.11ax 無線網路路由器,市場定位與 Asus RT-AX88U 和 Netgear Nighthawk AX8 RAX80 相同,硬體規格與前者相比多出 1 埠 2.5Gbps RJ45 有線網路,對比後者則多出 3 埠 GbE RJ45。價格則維持 TP-Link 一貫的風格,硬是比其它 2 款競品少了些許。
TP-Link Archer AX6000 規格
- 網路 SoC:Broadcom BCM4908 1.8GHz 四核心
- 有線網路晶片:Broadcom 53134S、Broadcom BCM54991E
- 無線網路晶片:Broadcom BCM43684 x 2
- 藍牙晶片:Cypress CYW20704
- 天線:1.16dBi x 4(2.4GHz)、2.28dBi x 4(5GHz)、4.05dBi(Bluetooth),固定式
- 有線網路:100/1000/2500Mbps x 1、10/100/1000Mbps x 8
- 無線網路:802.11 a/b/g/n/ac/ax、4T4R
- 記憶體:DDR3 1GB
- 其它:USB 3.1 Gen 1 x 1、USB 3.1 Gen1 Type-C x 1、WPS 按鈕、Wi-Fi 按鈕、LED 按鈕
- 尺寸:261.2 x 261.2 x 60.2(mm)
散熱、空間分集最佳化
由於多空間流網路產品空間分集的緣故,天線之間須有一定的距離,再加上 3 空間流、4 空間流無線網路路由器屬於中、高階產品,同步搭配效能較高的網路 SoC,提升散熱空間需求,因此此類產品體積通常較大,Archer AX6000 達到 261.2 x 261.2 x 60.2(mm)之譜,並利用 2.4GHz、5GHz 天線相互交錯方式,排列於機身周圍。
為了替內部強力硬體晶片尋求更好的散熱效果,Archer AX6000 外殼幾乎佈滿通風孔,上蓋中央安排自家 TP-Link 商標。此商標四周並具備 RGB LED 燈光,負責表示產品運作狀態,譬如洋青色代表運作正常、紅色代表網路斷線、橘色代表關閉無線網路,而洋青色 2 光點順時鐘旋轉則代表 WPS 功能運作中。
▲Archer AX6000 中央 TP-Link 商標 RGB LED 燈光指示燈示意影片(開機>連接網際網路>WPS)。
機身 I/O 部分,前方安排 WPS、Wi-Fi、LED 燈光啟閉按鈕,右側則將網路 SoC 所具備的 2 個 USB 3.1 Gen 1 連接埠全數拉出,其中 1 埠還改用 Type-C 形式。機身背部安排 8 個 GbE 級 RJ45 網路埠,LAN2 與 LAN3 可支援 802.3ad Link Aggregation 鏈路聚合,合併為 2Gbps 連線速度。此處尚有 1 埠支援 2.5Gbps 的 WAN 埠,主要針對世界上部分地區已提供 1Gbps 以上對外網路速率。
Broadcom 解決方案
如同同級競品,Archer AX6000 內部主要晶片同樣採用 Broadcom 品牌,網路 SoC 為 BCM4908,內含 Cortex-A53 1.8GHz 四核心通用處理器,以及專門負責封包處理的 Runner 處理器,可以提供 5Gbps 以上的處理能力。BCM4908 內部還整合 5 個 GbE 級實體層與交換器,其中 4 個用在 LAN1~LAN4。
至於 LAN5~LAN8 網路埠,則由 BCM53134S 負責,與 BCM4908 之間透過 RGMII 介面相連,因此使用者在規劃有線網路架構時,建議分成 LAN1~LAN4、LAN5~LAN8 各 2 組,避免 RGMII 介面頻寬僅有 1Gbps 造成瓶頸。BCM4908 另外也具備 SGMII+ 介面,Archer AX6000 於此加裝 BCM54991E 實體層晶片,負責 2.5Gbps WAN。
無線網路晶片採用 2 個 BCM43684,分別負責 2.4GHz 和 5GHz,最高支援 802.11ax 4 空間流規格以及 160MHz 頻寬,功能部分則支援 ZeroWait DFS(詳情後述)。由於單條 PCIe 2.0 通道單向頻寬僅有 500MB/s,應付 802.11ax 4 空間流 160MHz 頻寬 4804Mbp 略顯緊繃,因此負責 5GHz 頻段的 BCM43684 晶片,採用 PCIe 2.0 x2 與 BCM4908 銜接,而負責 2.4GHz 的 BCM43684 僅使用 PCIe 2.0 x1。
在 Archer AX6000 電路板背面一隅,還有個 Cypress CYW20704 藍牙單晶片,整合基頻處理器與訊號收發功能,支援 Bluetooth 5.0 標準。這顆晶片在此主要作為配對用途,當行動裝置使用 TP-Link Tether 初始化 Archer AX6000 時,開啟藍牙功能能夠更快完成設定。
(下一頁:Homecare、Zero-Wait DFS、傳輸效能測試)
透過藍牙初始化
經由拆解 Archer AX6000 的過程,能夠得知內部安裝 1 個藍牙晶片,這個藍芽晶片只在最初初始化過程具備功能。透過這個藍牙晶片以及行動裝置安裝 TP-Link Tether 應用程式,便可自動透過藍牙配對管理,無需使用者先行連結至 Wi-Fi 網路並打上長串密碼,是個體貼人性的舉動。
Archer AX6000 初始化設定相當簡單,第一步為設定 Archer AX6000 的管理密碼,第二步則是設定對外網際網路,最後一步就是設定 2.4GHz 和 5GHz 無線網路頻段的 SSID 名稱與密碼。上述 3 步設定完成之後,使用者即可透過自行設定的無線網路名稱與密碼上網,或是以有線網路的方式將設備接駁至 Archer AX6000 的 LAN 埠。
Homecare 家庭照護功能
TP-Link 每款無線網路路由器的基礎功能相同,網頁管理介面選項再依各款硬體功能不同,如 802.3ad Link Aggregation、USB 裝置等進行細部調整。若是讀者有興趣了解,不妨可以參考前些日子撰寫的 Archer A9 v6,內文有較為詳盡的說明。
至於這款 Archer AX9000 在功能上較大的不同,則是因應硬體資源的增加,導入 Homecare 家庭照護功能,內含家長監護、QoS、防毒安全等 3 大功能。家長監護部分,在於調整連線設備的內容存取原則,譬如依據使用者年齡多寡而提供不同層級的內容過濾,以及網際網路使用時間限制。
QoS 選項包含應用程式優先級與設備優先級 2 種調整方式,前者目前只供應給效能較強的無線路由器使用,透過深度封包檢測功能,可以自動分類所有經手的網路封包,使用者僅需選擇優先權較高的分類,如遊戲或是影音串流,Archer AX6000 便會自動調整各類型資料傳輸的先後順序。
Homecare 的防毒功能,與國內知名資安廠商 Trend Micro 趨勢科技合作,功能細分為 3 項,可依據實際需求分別開啟或關閉。這 3 項為惡意內容過濾器:防止使用者存取惡意網站、入侵防禦系統:保護無線路由器及其後端設備,不被來自網際網路的攻擊影響、隔離受感染設備:避免內部網路已遭惡意程式感染的設備,將災情擴大感染其餘的裝置。
Zero-Wait DFS
Archer AX6000 的 2.4GHz 和 5GHz 無線網路頻段,支援自動遷移頻段智慧連線功能,選項位於進階設定>無線網路>無線網路設定。開啟之後,無線網路 SSID 將縮為 1 組,Archer AX6000 會依據連線裝置所支援的無線網路標準、距離遠近(訊號強度),將連線裝置移往 2.4GHz 或是 5GHz 頻段。
進階設定>系統工具>系統參數當中,無線網路 5GHz 有個預設開啟的 Zero-Wait DFS 功能,值得我們深入理解。由於 802.11ax 可以使用最高 160MHz 頻寬,因此多數廠商皆會納入 DFS 頻段的支援性,但使用 DFS 頻道之前,最少須監控該頻道 60 秒,若是沒有發現氣象雷達波,才可以開始使用。
由於 DFS 頻道使用前須監測至少 60 秒,此時無線網路就會無法使用,導入 Zero-Wait DFS 功能之後,Archer AX6000 所採用的 BCM43684 就會將空間流分為 3+1,其中 3 個空間流持續服務原有頻道,1 個空間流/天線移作監控 DFS 頻道之用,若監測時間過後依舊沒有發現氣象雷達波,就可全數移往 DFS 頻道。
同理,若是 Archer AX6000 的 5GHz 無線網路已運作於 DFS 頻道,BCM43684 依舊會透過 1 個空間流/天線持續監控其餘可用的 DFS 頻道,若是 3 空間流正常運作的 DFS 頻道突然偵測到雷達波,即可迅速轉換至其它空閒的 DFS 頻道。由於此技術可讓 DFS 頻道切換時間大幅降低,因此稱之為 Zero-Wait DFS。
但由於 BCM43684 需花費 1 個空間流/天線的資源進行 DFS 頻道監控,若是使用者很在乎頻譜/空間流資源利用率,亦可將 5GHz 無線網路固定於非 DFS 頻段,同時關閉 Zero-Wait DFS 功能。
防毒功能不降速
按照電腦王編輯部的標準測試,理應準備與 Archer AX6000 無線網路規格相符的硬體一同搭配測試,但是目前市面上尚未出現支援 4 空間流/160MHz 網路卡,因此筆者選用具備 Wireless Bridge/Client Mode 模式的 Asus ROG Rapture GT-AX11000(Asus 將此模式稱之為 Media Bridge)充當無線網路卡的身分。
另一方面,Archer AX6000 於 WAN 導入 2.5Gbps 速度,LAN2+LAN3 則可提供 802.3ad,但是受限於 802.3ad 協議標準,單點對單點無法透過多 MAC 媒體層相互傳輸,因此最高速受制於 1000Mbps 以下。其餘搭配測試硬體請見文末測試平台列表,軟體依舊使用 iperf,並額外使用 -t 30 -i 5 -w 2048KB -P 8 參數,將 TCP window 加大至 2MB,並透過 8 條連線同時測試。
依據測試結果討論,Archer AX6000 多項測試受限於 LAN 埠最快僅支援 1000Mbps,因此多項成績僅可達 940Mbps~950Mbps 左右,符合 1000Mbps 扣除偵錯、除錯、表頭……等額外負載後的淨傳輸量數值。802.11ax/2.4GHz 上傳速度,甚至比前一次 2 台 ROG Rapture GT-AX11000 對傳表現更高一些。
開啟 Homecare 家庭照護防毒功能後的 NAT 效能讓人眼睛為之一亮,對比 ROG Rapture GT-AX11000(QoS+AiProtection)的測試結果,Archer AX6000 於雙向傳輸可達 1873Mbps,幾乎等同於關閉防毒功能的傳輸速度,而 ROG Rapture GT-AX11000 則是下降至 1322Mbps 左右。USB 3.1 Gen1 傳輸測試,無論採用 FAT32 或是 NTFS 檔案系統,讀寫均有突破 100Mbps 的好成績,玩家可透過 Archer AX6000 作為簡易 NAS 使用,Apple Mac 電腦的使用者,Archer AX6000 亦支援 Time Mchine 功能,安裝外接儲存裝置亦可作為備份目的地。
若要發揮 Archer AX6000 2.5Gbps 有線網路埠對 Wi-Fi 6/802.11ax 無線網路的貢獻,可將運作模式切換至 AP 無線基地台模式,此時所有的界面都會串在同 1 個 bridge 之下。這並不是我們的標準測試方式,但基於服務讀者的立場,筆者依舊提供相關測試數據,只是此數據並不列入對 Archer AX6000 的價值判斷之中。
TP-Link Archer AX6000 802.11ax 同步雙頻無線網路路由器即日起上市,正好趕在 AMD 新一代 X570 晶片組主機板大舉進攻之前,而多數 X570 主機板都會順勢配上 802.11ax 無線網路卡,不怕購買 802.11ax 無線網路路由器無用武之地。台灣建議售價為 8,999 元,對比 Asus RX-AX88U 再便宜個 1,000 元,以純粹希望升級 802.11ax,但不需要過多軟體功能的使用者而言,是個值得考慮的對象;若是家中已有不錯的有線網路路由器,亦可選購此產品做為 AP 無線基地台使用。
產品資訊
延伸閱讀
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測試平台
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- 處理器:Intel Xeon E3-1230 v3
- 主機板:Asus Z97-WS
- 記憶體:Micron DDR3-1600 8GB x 4
- 網路卡:Intel Ethernet Server Adapter I350-T4V2、Asus XG-C100C
- 系統碟:Plextor M6V 512GB
- 作業系統:Microsoft Windows 7 Ultimate 64bit
- 無線路由器:Asus ROG Rapture GT-AX11000