我为什么不推荐300元以下的路由器?拆解告诉你!
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- 发布时间:2015-06-03 15:15
笔者因为工作原因,很多时候都要和路由器、网卡、交换机等网络设备打交道。是设备就难免有出问题的时候,于是就有登录各种路由器后台,甚至拆解硬件的机会,也由此深度接触过不少路由器。虽说比不得那些真正在第一线开发产品的专家,但丰富的拆解实战和多品牌、多型号的应用经验还是让我积累了不少路由器搭配和挑选方面的心得。一开始有些在我这里咨询过如何购买路由器的朋友都觉得我的推荐恰到好处,非常实用。也由此,更多的朋友开始让我推荐网络设备。几乎每一次我都要对他们说“300元以下的路由器基本不用考虑”,而后就毫无意外地开始解释这句话背后的大量信息。这种重复慢慢让笔者萌生了将这些经验写下来的想法,或许可以帮助更多的用户解决他们的路由器选购问题……
笔者的标准适合你吗?
在开始笔者的经验介绍之前,笔者觉得很有必要先对“300元以下的路由器基本不用考虑”这句话的适用对象划个界限。相信这个标准的适用范围,也正是读者最希望了解的,倘若你和这定义合拍,那么接下来可以认真看看,对比对比自己的实际使用中是否有笔者说到的情况。假如不合拍,那么就当看看热闹。首先,这是基于我的朋友大多都是对网络设备和环境有一定要求的用户,他们对局域网络覆盖能力通常有较高要求,但是对路由器技术,软、硬件又不是太了解。也就是只清楚应用需求,却不太明白如何挑选满足需求的硬件。实际上对主流用户来说,对硬件关注得少也无可厚非。因为当前路由器技术已经非常成熟,仅仅是网络转发等基础服务来说,各种入门型号都足够满足需求。哪怕是超多线程的并发传输任务,稍微多等十几秒也是能够应付得过来的。反倒是对路由器有一定了解,对路由器扩展功能有一定需求的用户,在一知半解的状态中最容易买到让自己后悔的产品。笔者的经验就是针对这一部分玩家,想要获得好的体验,但又不太懂市场和产品。因为市场上不乏看似功能丰富,但是芯片性能太有限,完全无法提供优秀使用体验,甚至严重影响正常使用的产品。它们多半以价格实惠、却又功能丰富的高性价比著称,算是各品牌的中坚力量,但其中多半是些砸自己招牌的货色。这里面有不少原因综合导致了这样的情况,具体分析留待之后的实际拆解对比中去讲。
动手实拆——4个价位段挨个看
当前路由器市场,按照性能和定位,产品价格基本落入100元级、200~300元级,600元左右和1000元以上这4个区间中。100左右和100元内都属于入门型号,通常功能简单,只具备普通的网络接入能力。2、3百元的机器就有所不同了,多数会在功能丰富性或者性能提升中做出二选一的加强,可玩性增加。而价格达到5、6百元后,一般都是各品牌的高端型号,集先进技术、高性能、丰富功能等为一身,是高需求玩家的主力消费区间。千元以上的顶级产品则通常具有当时最高的技术规格,例如最强的无线性能、最出色的主控等等,而且配套软、硬件都会十分丰富,是当下的标杆代表。鉴于此,笔者分别在这4个区间中,选取了具有极高代表性的型号,通过拆解,实际解析下个档次产品的芯片实际水平,这个过程中,相信大家能逐渐理解为什么我不推荐玩家购买300元以下的路由器。
拆开如何看?一、主控
主控之于路由器,就相当于CPU之于PC,它是整个产品的计算核心,担负着任务分配、数据处理、协议解析以及厂商赋予的特色网络服务等一系列重要工作。它的性能好坏、效率高低会直接影响到路由器的实际性能发挥。这里需要指出的是,这里的“实际性能”更准确地说应该是实际体验,因为它并不单单指网络转发性能,而是包括固件基础运营和固件特殊服务(内置QoS、离线下载、局域网数据分享等)在内的整体表现。现在先来说说主控的主要特性,以便玩家看懂对比,知道如何简单区分优劣。
主控重要特性1——主频、核心数
频率是所有半导体芯片的共有重要属性,长期玩PC的用户应该知道,同架构下谁主频更高谁的性能就更好,这是行业亘古不变的真理。只不过相比桌面CPU的x86架构,路由器主控多是基于ARM架构研发的产品,特点是低耗、低温、节能,通常主频都不会太高,多以433MHz~1GHz为主。达到或者超过1GHz主频的就算是高端型号了。当然,和桌面平台双核、四核原理一样,ARM架构的处理器也可以通过增加核心数量来提升整体处理性能。所以可以类比桌面CPU的还有主控核心数量,和多核CPU一样,多核主控也是通过增加核心数量的方式来提高并行处理能力。当然,我还没见过路由器主控使用4核心设计的,双核产品都非常少,只有极个别的发烧型号采用。
主控重要特性2——架构
除了x86和ARM的大框架不同,路由器各主控间也存在较大的差异,ARMv7和ARMv15在同频下的表现也是差异明显的。这也是非常多路由器厂商最容易忽悠消费者的地方,使用老架构、低端核心的高频版主控,单独宣传主频达到600MHz甚至更高的优势来标榜自己的硬件设计。实际上这类产品可能还比不上新架构下300MHz频率的主控。这一点和PC的处理器新旧架构性能差异明显有异曲同工之妙。
主控重要特性3——集成度
路由器的特殊性决定了对芯片的要求与PC不同,集成度越高越好,尤其是廉价方案,芯片数量越少越能节省成本。所以现在很多新路由器都将主控、无线控制芯片、有线控制芯片等多个核心集成在一个SoC上。只需要加上闪存和放大电路就能完成一套系统设计。当然,这类产品难以做到每一个模块的性能都非常强,所以多用在中低端产品中。
其实路由器使用的芯片也就那几家:博通BCM系列,高通Atheros AR系列,联发科MTK以及Marvell的一些产品。通常来说BCM和Atheros的产品使用最为普遍,尤其是网卡设备,手机、平板、笔记本等多采用这两家的产品。所以他们的兼容性通常最出色,尤其是博通的BCM系列,基本是高端路由器的唯一选择。而Atheros在被高通收购后,产品的研发和性能提升貌似没有以前快,周边设备拆开后看到Atheros芯片的几率比原来少一些了。但俗话说瘦死的骆驼比马大,笔者觉得Atheros的芯片在性能、可靠性等各方面还是要比MTK、Marvell强上一些。
接下来笔者拆开了我们选择的4个代表性产品,2款使用了Atheros AR系列芯片,另两款则是博通BCM系列。这也侧面印证了笔者“市面上这两个系列的使用最为普遍”的说法。具体来分析,我们会发现主控性能和产品价格基本成正比关系。
最入门的TP-Link WR841N,价格仅100元左右,使用的主控是非常老旧的AR9130,很明显它是经过市场检验的非常成熟的方案,成本低廉、可靠性比较好是其最大优势。但是仅400MHz的主控频率,和老旧的架构也注定了它没法带给你性能上的良好体验。其实从其搭配的内存上你也能看出一些问题,它还在使用多年前的DDR内存,且容量只有32MB。由“存储-计算”相辅相成的原理,你也能估摸到这套主控系统的性能水平如何,只能是基本满足路由器的转发处理需求,很难有额外的性能为你提供其他附加服务。实际上TPLink WR841N的配套固件根本就没有其他附加服务,只有设定路由参数、无线SSID、密码等最为基本的功能,而这也是这个价位段产品的普遍特征。
接下来是R4300,它的定位是玩家群中的入门款。3百元的价格,却能提供双频750M无线,并宣称有手机控制、离线下载等高端功能。这些功能其实对主控的要求是比较高的,但R4300使用的AR9344并非高端型号,架构依旧比较老旧。相比TP-Link WR841N的AR9130,AR9344的最大改变是主频提高了150MHz,内存系统升级到DDR2,并将容量大幅提高到了128MB。但坦白说,这套系统的实际性能依旧非常有限,笔者曾使用过它的离线下载,每一个步骤都至少需要等待15秒以上,个别情况可能泡好一杯茶还没能显示出你想要的结果。这样的体验我只能将所谓的功能理解为宣传噱头,更多的是为了在鱼龙混杂的中端市场站住脚。实际上因为成本控制和利润需求,这类定位的产品硬件性能都不可能太出色,这些功能也多半因为硬件性能太低而无法提供良好体验,仅仅是聊胜于无以满足市场推广需求。
最后是小米路由和华硕RTAC87U,它们都使用了博通当前的顶级主控BCM 4709,它基于新架构、双核心设计,主频高达1GHz,理论性能是此前介绍的AR9930、AR9344的数倍。尤其是与它搭配的内存系统,已经升级到DDR3 256MB,这能帮助路由器在许多附加功能的应用中,提供类似PC一样的高速体验。小米的局域网数据快速分享、华硕RT-AC87U的离线下载、远程传输以及高级QoS应用等都是依托了这套强力的主控系统。
实际上在BCM 4709和AR9xxx之间还有个断层,例如BCM 4076、MT7620等芯片,它们通常部署在400~600元之间的产品上,基于MIPS或ARM架构,主频在600MHz左右,搭载DDR3内存。性能上比BCM 4079相去甚远,但却明显高于AR9130/9344等型号,能较好地提供类似高级QoS、离线下载、局域网分享等功能了。同时它们的NAT转发效率也无疑比入门级的AR9130等芯片好出不少,尤其是多线程并发网络数据的请求中,已经能提供多应用并发处理,所有线程无明显卡顿的网络传输,这也是300元内入门级产品无法给予的体验。
网络控制芯片
网络控制芯片之于路由器,就有些类似于显卡之于PC。PC想要畅玩游戏,强力CPU只是基础,高性能显卡才是关键。无线路由想要提供出色的无线性能,主控只是基础,关键还是要看无线控制器性能。主控处理转发,但在局域网中,网络速度的快慢则基本依靠网络控制芯片。有线网络控制芯片已经非常成熟,只要不选择100M规格,绝大多数1000M规格的有线网络芯片之间的性能差距都非常小。真正存在性能差距的是无线控制芯片,厂商在出货时,通常用理论性能来划分自己的芯片档次。例如802.11ac中的433Mbps、876Mbps、1300Mbps和1733Mbps等,分别对应1×1MIMO、2×2MIMO、3×3MIMO和4×4MIMO技术。但实际产品的真实传输性能和理论性能相去甚远,甚至不到一半。尤其是标称理论性能同规格的产品,由于无线控制芯片型号的差异,甚至可能出现性能相差超过50%的情况。和主控不同,无线芯片的参数并不复杂,多以理论性能来直接区分,也主要来自博通的BCM、高通的Atheros、联发科的MT等系列。
具体如何区分同规格产品的性能,就得靠你的经验以及别的玩家经验分享了。
拆解后我们不难看出,厂商标注的理论规格和芯片具备的理论性能水平是基本一致的。当然理论性能的数据具有一定欺骗性,绝对不意味着实际性能能达到那样的高度。根据笔者的经验,很多时候实际性能水平都会在理论速度的基础上腰斩,复杂应用环境甚至会更低。不过从比例来看,各款产品间的实际性能差距,都大致跟标称的理论性能差距相吻合。我们列举的这4款产品的理论并发性能分别是300Mbps、750Mbps、1167Mbps和2333Mbps,规格差异相当明显,每个价格阶段的跨越都基本伴随着无线性能的翻倍提升。具体来说,最廉价的WR841N的无线接入能力也最有限,只提供基于2.4GHz频段的802.11n无线覆盖,理论速度300Mbps,无线控制芯片和主控整合在一个SoC上,实际最大无线传输性能大约在80~100Mbps间。因主控限制,通常网络线程并发数达到20个左右后就会出现明显的处理延迟。
R4300稍好一些,在主控集成的老规格802.11n无线之外,通过添加AR9580芯片,获得了5GHz频段下,3×3MIMO的高速802.11n无线网络,最大理论速度达到450Mbps。宣称750Mbps实际上是2.4GHz和5GHz频段叠加后的理论性能,实际上单一用户通常只能在两个频段中2选1,以接入5GHz的450Mbps无线为例,通常实际无线传输性能最高在200Mbps左右,近场传输相比WR841N基本上翻倍。不过因为主控性能依旧孱弱,在遇到多线程并发无线传输时,难免出现延迟过高,感觉卡顿的情况。
接下来是小米路由,你会发现和主控采用最顶级的型号不同,小米的无线控制芯片并非发烧级产品。802.11ac规格上,采用了基于第一代802.11ac技术的博通BCM 4352芯片,仅具备2×2MIMO规格,最大理论传输速度为867Mbps,实际性能最佳情况下能达到430Mbps左右,相比R4300在理想情况下无线性能又有翻倍提升。但实际上了解802.11ac技术的玩家会知道,第一代802.11ac产品出现的时候,867Mbps就不是顶级规格,基于BCM 4360芯片的3×3MIMO规格能够提供1300Mbps的接入能力,实际传输速度各型号略有差异,但也多在530Mbps~650Mbps之间,比BCM 4352强出不少。至于2.4GHz频段的802.11n,小米依旧没有提供最顶级的体验,甚至连高级都谈不上。只是依靠相对老旧的BCM 43217,提供了2×2MIMO规格,理论传输300Mbps的无线性能。实际性能水平可能也就略好于WR841N,在100Mbps~120Mbps间。这跟高级别的类似R4300提供的3×3MIMO 450Mbps方案相差明显,更何况真正的发烧型号还拥有增强调频的3×3MIMO 600Mbps顶级方案。所以在笔者的眼中,小米就像以往的品牌台式电脑厂商只强调CPU忽略玩游戏最看重的显卡一样,和玩家们玩了一出信息不对等或者叫重心转移的宣传花招。只宣传顶级主控,却忽略对无线性能影响最大的网络控制芯片。
最后是以华硕RT-AC87U为代表的顶级无线路由器,我们能看到规格更高的3芯片无线控制方案。其中Quantenna QT3840BC+QT25188的整合模块还具备自己独立的主控和内存,独立放置本身就是个完整的路由器。它能提供4×4MIMO规格,高达1733Mbps的顶级802.11ac无线网络,而且处理过程基本不额外消耗主控资源,能让主控有富余的性能处理其他附加功能。另外其802.11n规格方面,使用了BCM 4360芯片,前面我们已经提到,这原本是颗802.11ac规格的芯片,而并非一颗简单的802.11n芯片。它最高能提供3×3MIMO规格,1300Mbps理论速度的准高端802.11ac无线网络。不少厂商的第一代旗舰802.11ac路由器就是借助它实现了理论值高达1300Mbps的无线性能。而它向下兼容802.11n,并且具备高级QAM调制的特性,让它在面对802.11n规范时能在3×3MIMO规范下,突破传统技术450Mbps的最高传输速度,达到最顶级的600Mbps。RT-AC87U为了顶级规格,不惜让它屈居二线只担任802.11n无线网络的控制器。相比早期专为802.11n设计的芯片,BCM 4360除了性能上的有优势,还有双频段接入特点。802.11n也能有2.4GHz和5GHz两个频段。而它的实际传输性能在连接状况良好时能超过250Mbps,已经逼近了中低端产品宣传时的理论最高无线性能,属于当前802.11n规范的性能级代表。
看到这里读者应该不难发现,稍微对局域网无线性能有所需求的用户都不可能接受R4300以下的性能表现。因为R4300都需要在网卡、连接环境匹配较好的情况下才能提供200Mbps的速度,实际生活场景基本难以满足这种较好的连接状态,能在远端达到150Mbps的速度已属难得。而高质量视频实时播放的码率能轻易达到100Mbps,要想无线稳定传输,R4300这样规格的产品基本上是底线。倘若你还有大数据的无线备份需求,那么对无线性能的要求自然是越高越好,选用600元以上的802.11ac路由器才是最合适的选择。
闪存颗粒
闪存颗粒主要跟固件存放、固件性能和初始化数据有关。很多玩家购买网件、华硕的一些中低端型号就是看中了它们开放固件源,闪存又足够大,能够刷写第三方固件,获得自己想要的DIY功能这一重要优势。而有些型号,例如小米,它的主控、内存等性能都不错,但是闪存配置却非常局促,事实上根本就没有开放底层源,无法刷写第三方固件。至于WR841N这样的低端型号,闪存容量太小、性能太弱,安放功能有限的官方固件就已经尽了全力,哪里还有可能给你DIY改造的余地?很明显,要想获得更进一步的DIY乐趣,你依旧需要购买300元以上的产品,除了小米这类比较特殊的产品,通常300元以上的路由器能为你提供刷写三方固件的可能性。
容易被忽略的天线系统
天线以及它对应的放大电路是很容易被玩家忽略的细节,主流玩家只关心路由器天线数量的多少,却从未想过每根天线的实际性能是否都一样。天线多无线性能就一定强?这很显然是个错误认知。无线性能由无线芯片的规格决定,而无线信号的覆盖能力则是由天线的信号放大电路和天线发射性能综合决定。
天线系统方面笔者在技术上并不专业,但也能大概知道拥有独立屏蔽罩的放大电路抗干扰能力更强,有独立运算芯片的放大电路,无线信号的传输效果更好。拆解结果包含R4300在内的300元以上产品代表的表现都还不错,其中又以小米和华硕RT-AC87U最佳,每一路放大电路都有独立的屏蔽系统和运算芯片。
笔者的实际使用经验告诉我,其实2.4GHz频段下的802.11n已经非常成熟,就算WR841N这样的产品,在无线信号强度和覆盖度上也不会有太明显的不足。值得考究的主要是5GHz频段的无线信号,这个频段的特点就是对高速传播的支持力度较好,所以802.11ac和高性能802.11n都使用这个频段。但问题是它面对距离和障碍物时的信号衰减比2.4GHz频段更严重,天线系统做得不好反而会出现450Mbps@5GHz的无线信号在远端还不及300Mbps@2.4GHz无线信号的情况。对有较高性能需求的用户来说,需要双频段,更需要5GHz频段的天线系统做得足够出色。这一点上300元级的代表R4300都只能算勉强合格,实际上笔者使用过的一些准高端的1300Mbps@5GHz802.11ac产品都有不少做得比较糟糕的,它们的售价都普遍超过800元,更别提300元以内的产品了,为了成本,这些看不见的部分是最容易偷工减料来缩水的。
MC点评:作者的对比时常带入实用场景的体验介绍,对希望深入了解路由器的玩家来说,具有较好的实用参考价值。尤其是帮助普通玩家理清了芯片和对应功能、性能之间的关系,信息量较大,列举例子丰富绝非偶尔接触路由器的用户能够详述。当然,这种具有强烈实实战意义的文章没办法列举所有型号,笔者实战选择的4款产品具有一定代表性,但并不意味着贬低一些定价实惠,依靠错位竞争获得优势的产品。相对来说MC觉得以芯片划分定位比价格划分更贴切,若能在购买前,依照本文介绍的一些经验和方法充分了解产品的芯片档次,那么你无疑能更容易地买到物超所值的好产品。
另外,本文针对固件的笔墨有限,可能会让玩家有固件重要性次于硬件的想法。但实际上,除了打算后期玩第三方固件的玩家,绝大多数玩家应该将固件的重要性放到同硬件一样的高度上。因为对大多数用户来说,原厂固件的优劣决定了用户手中的路由器能否发挥出应有性能,能否易用等关键体验。尤其对高端产品已经非常发达,且同质化开始变得更明显的硬件环境而言,固件也正是区分一流厂商和顶级厂商最重要的考察点。这也是为何MC会向顶级玩家推荐华硕RT-AC系列产品的原因,跟它同硬件水平的产品也许还有别的型号,但能将软、硬件同时做好的,在顶级市场目前只有华硕一家平衡得较好。
Tips:4个价位段代表如何选
100元级代表TP-Link TL-WR841N
TP-Link在主流市场泛滥成灾,几乎没有人不知道这个品牌。普通玩家一提及路由器就是100元左右,甚至不足100元的TP-Link某型号。而TL-WR841N则是TP-Link产品线中的悍将,多次换汤不换药,换个新壳又大卖。用它作为100元级代表相信最为合适。
300元左右的网件 R4300
300元左右价格区间竞争最为激烈,关注这个区间的用户已经不再满足“能上网就好”的基础应用需求,他们开始对局域网性能或者特殊功能提出更多要求。在笔者看来,这类用户有个明显的特点,就是对标称参数和功能介绍比较在意,但又没有达到发烧友程度,对产品的实际硬件性能,硬件和软件的匹配度等其实没有太深入的了解。网件R4300凭借双频750M无线规格,和离线下载等附加功能吸引了不少用户注意。相信将其作为这个区间的代表是比较合适的。
699元,号称发烧的小米路由
在以往,发烧路由都是定位800元以上的产品,包括千元以上的旗舰。但小米的到来对这个市场的定位产生了不可避免的冲击,至少让我们看到上代旗舰产品普遍的大幅降价。原本在网件R6300、华硕RT-AC66U降价后,这个区间轮不上小米来当代表,至少无线规格上小米无法超越前两者。但是它拥有内置硬盘设计,以及号称最发烧的称号,笔者觉得关注度可能比R6300和RT-AC66U更高,所以将它纳入对比。
1999元,当前最顶级的路由—华硕RT-AC87U
为了让大家有个参考衡量标准,笔者觉得应该加入当前最顶级的路由器。而当前最顶级的无线路由器无疑是采用了4×4MIMO技术的802.11ac产品。据笔者所知,当前仅有网件R7500和华硕RT-AC87U采用了这样的顶级规格。据以往的多款产品使用经验,笔者觉得网件的产品大多喜欢使用公模,自己优化尤其是软件优化太有问题,固件设计比较差。所以在此,笔者选择了华硕RT-AC87U作为顶级代表。
文/大山
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