Обзор маршрутизатора Mikrotik RB3011UiAS-RM. Часть первая: аппаратная реализация.

Не так давно у нас на обзоре побывал маршрутизатор Mikrotik RB2011UiAS-RM начального уровня, который отлично подойдет для небольших предприятий и организации совместного доступа к сети Интернет. Один из недостатков этого маршрутизатора – невысокая производительность при работе с IPSec. На момент написания обзора RB2011, ближайшие решения с большей производительностью были представлены маршрутизаторами серии RB1100, RB1100AHx2 и Cloud Core Router (CCR).

Стоимость этих решений в несколько раз выше стоимости решений на платформе RB2011, в этом ценовом сегменте образовалась «дыра», где явно не доставало моделей с большей производительность и невысокой стоимостью.

Инженеры Mikrotik достаточно быстро смогли восполнить этот пробел. Первой на рынок была выпущена модель RB850Gx2 с двуядерным процессором, частотой 533 МГц и объемом оперативной памяти 512 Мбайт. Общий уровень производительности 850Gx2, в зависимости от конфигурации, в 2-3 выше, нежели у RB2011. Обзор этой модели мы опубликуем уже в ближайшее время, сегодня же разговор будет про новый RB3011.

RB3011 ожидается сообществом более года, новинка призвана существенно повысить уровень производительности и прийти на смену RB2011. Забегая наперед, можно с уверенностью сказать, что RB3011 – не замена RB2011, это кардинальной иной уровень, в чем вы сами убедитесь далее.

Предыстория создания RB3011

В четвертом квартале 2013 года, компания Qualcomm анонсировала новое семейство процессоров, которое получило название IPQ, являющееся сокращением от английского «Qualcomm Internet Processor». Новые процессоры изначально предполагалось использовать для систем «Умный дом», а также маршрутизаторов, выполняющих большое количество разных функций (многозадачность).

Ниже приведена структура новых процессоров IPQ8062 и IPQ8064. Отличие этих двух процессоров в рабочей частоте, у IPQ8062 она понижена до 1 ГГц. Младшая модель рассчитана на пропускную способность 3 Гбит/сек, в то время как старшая IPQ8064 – на 5 Гбит/сек.

IPQ8064 является высокоинтегрированным SoC-решением, поэтому совмещает в себе несколько разных блоков. Основной вычислительный блок представлен 2 ядрами Krait 300, работающими на частоте 1,4 ГГц каждое. Если кратко, Krait построен на архитектуре ARM, очень похож Cortex-A15, используется в передовых решениях компании Qualcomm – процессорах Snapdragon.

В SoC реализован выделенный блок ускорения (Network Accelerator), состоящий из двух модулей. Первый модуль – пакетный процессор (Packet Processor Engine), состоящий из двух ядер, работающих на частоте 730 МГц. PPE рассчитан на пропускную способность в 5 Гбит/сек и призван ускорить обработку траффика, разгрузив при этом часть ресурсов основных вычислительных ядер.

Второй модуль реализует функции безопасности (Security Engine), в частности это поддержка шифрования AES, 3DES и SHA на аппаратном уровне. Благодаря такой архитектуре, IPQ8064 предоставляет высочайший уровень производительности.

Набор интерфейсов также весьма внушительный: хост I/O, 3 линии PCIe 1x, один порт SATA3, 2 порта USB 3.0, интрфейс XGMII (10 Гбит). Контроллер поддерживает память типа PCDDR3 1066.

Казалось бы, такая высокая производительность требует значительных энергозатрат. И тут Qualcomm есть чем удивить, новые процессоры построены с применением 28нм технологии (TSMC 28nm, Low Power), имеют хорошую оптимизацию для использования в мобильных системах, поэтому отличаются крайне низким уровнем энергопотребления и тепловыделения.

Первые устройства на IPQ8064 должны были поступить в продажу во второй половине 2014 года. Впрочем, на текущий момент, моделей, использующих этот процессор не так и много, поскольку многие разработчики все еще ведут работы над своими устройствами. IPQ8064 нашел применение в передовом маршрутизаторе OnHub от компании Google (фото ниже), поступившем в продажу в 3-м квартале 2014 года.

Внешнее исполнение Mikrotik RB3011UiAS-RM

Внешне, новый RB3011UiAS-RM мало чем отличается от своего предшественника. Изменения затронули порт USB, также форму вентиляционных отверстий. В остальном же, внешне, эти модели схожи как две капли.

Комплектация практически не изменилась, разве что из неё был убран переходник microUSB-toUSB, но он здесь и не нужен.

Аппаратная реализация RB3011UiAS-RM

Для решений этого уровня, компания Mikrotik всегда представляет структурную блок-схему устройства, RB3011 исключением не стал.

Как несложно догадаться, сердцем устройства является IPQ8064. Наличие порта USB 3.0 предоставляет гораздо больше возможностей, нежели может показаться на первый взгляд. USB 3.0 отличается высокой пропускной способностью, которая неплохо сочетается с возможностями процессора. На решениях предыдущего поколения, таких как RB951Ui-2HnD и RB2011 мы проверяли работу маршрутизатора при использовании в качестве небольшого файл-сервера.

Для домашнего использования, процессоров предыдущего поколения вполне хватает, но как только вы начинаете более интенсивно использовать файловое хранилище – проявляется нехватка ресурсов процессора (загрузка 100%), что отображается в падении скорости соединения на WAN-порту. В этом плане, IPQ8064 имеет неоспоримое преимущество. Но обо всем по порядку.

Сам процессор скрыт под небольшим охлаждающим радиатором из алюминия. Версия RB3011UiAS-2HnD-IN имеет радиатор с 6-рядами ребер, в то время, как в новом RB3011UiAS-RM количество рядов было увеличено до 9-ти. При этом эффективная площадь увеличивается на 50%, лучше охлаждая процессор.

Рядом с процессором распаяны 2 модуля оперативной памяти NT5CB256M16CP-DI, производства Nanya. Каждый чип NT5CB256M16CP-DI – паять стандарта DDR3 объемом 4 Гбит (512 Мбайт), согласно спецификации поддерживает стандарт DDR3-1600 (800 МГц). Mikrotik взяли комплектующие «с запасом», что, несомненно, радует. В общей сложности, процессору доступно 1 Гбайт оперативной памяти.

Как и в случае с RB2011, порты разделены на 2 группы: 2 блока по 5 гигабитных портов + 1 слот SFP. В RB2011 первые 5 портов были гигабитными, за них отвечал отдельный чип AR8327, оставшиеся 5 портов были подключены напрямую к процессору. В RB3011 для сетевых интерфейсов применяется уже 2 отдельных свича QCA8337, по одному на каждые 5 портов.

Более подробная информация по этому чипу пока недоступна, на текущий момент он применяется в новом RB750Gr2 (hEX) и Google OnHub. Причем сам Qualcomm активно рекламирует OnHub на своем официальном сайте.

Каждый свич подключен к центральному процессору шиной с пропускной способностью 2 Гбит/сек, что вдвое выше, нежели у RB2011. При этом, суммарная пропускная способность портов приближается составляет 4 Гбит/сек. Есть правда небольшая особенность, всё дело в том, что SFP разделяет шину с одним из свичей. При использовании SFP-модуля, под него выделяется 1 Гбит, еще 1 Гбит выделяется для свича. Эту особенность необходимо учитывать, если вы предполагаете использовать WAN-канал на 1 Гбит и обрабатывать часть траффика на скорости более 1 Гбит/сек. В этом случае, самые нагруженные участки следует подключить ко второму свичу (второй блок из 5 портов). Оба чипа оборудованы алюминиевыми радиаторами для отвода тепла и охлаждения чипа.

Первый сетевой порт поддерживает PoE In с напряжением от 10 до 28 В, десятый порт в свою очередь поддерживает PoE Out. Следует отметить, что напряжение на выходе на 2 вольта ниже входящего, т.е. подав на устройство 24В, на выходе PoE будет 22В. Максимальный ток на выходе – не более 0.5А, что при напряжении 22В эквивалентно мощности в 11 Вт. Подсистема питания построена на преобразователе LSC LSP5523, применяем в большинстве устройств Mikrotik. В цепи питания процессора применяется дополнительный понижающий преобразователь TPS563900 производства Texas Instruments.

Первый и десятый порт, по причине поддержки PoE, используют отдельные трансформаторы производства Dragon Well (M2401IG). Оставшиеся порты используют 2 трансформатора SWA Net NS777202.

Объем постоянной флеш-памяти составляет 128 Мбайт, отыскать модуль на плате оказалось не просто. На верхней стороне печатной платы распаян модуль Winbond 25Q16DVGIS, его емкость составляет 16 Мбит (2 Мбайт), судя по всему, здесь хранится загрузчик RouterBOOT. Сама же флеш-память распаяна с обратной стороны печатной платы, прямо под кнопкой Reset.

Изначально сложно поверить, что в таком крохотном чипе вмещается 128 Мбайт информации, но взглянув маркировку TC58BYG0S3H, все стает на свои места. Под ней скрывается детище Toshiba, память BENAND – это SLC NAND со встроенной коррекцией ошибок ECC. По размерам чип сопоставим с Winbond на 2 Мбайт, при этом его толщина в 2 раза меньше, а объем в 64 раза больше.

В правой части печатной платы у RB2011UiAS-RM был нераспаянный участок под радиомодуль, в RB3011UiAS-RM в этом же месте находится нераспаянный участок под слот mini PCI-e. В версии RB3011UiAS-2HnD-IN на этом месте распаян слот, в который вставлена карта Mikrotik R11e-2HnD. При необходимости, в будущем владелец может заменить её на другую, к примеру, R11e-5HacD или R11e-5HacT. Поддержка Dual Band в настольной версии с Wi-Fi, к сожалению, не предусмотрена.

Правая часть корпуса не задействована, как и у RB2011, здесь есть свободное  место для внутреннего блока питания, а также место для вывода гнезда IEC.

Что касается аппаратной реализации, на этом, пожалуй, всё. Маршрутизатор приехал к нам с достаточно свежей версией RouterOS 6.32.2.

Тем не менее, парочка обновлений уже есть. Рекомендуем следить за выходом обновлений, поскольку платформа ARM для Mikrotik является новой, в последующих обновлениях можно ожидать оптимизации и повышение производительности.

Базовые настройки вполне стандартные для RouterOS, небольших изменений коснулись настройки портов, поскольку RB3011 использует 2 группы портов на раздельных аппаратных свичах.

Во второй части обзора мы проведем тестирование нового RB3011UiAS-RM в паре еще одной новинкой – Mikrotik RB850Gx2. Следите за обновлениями на нашем сайте, вас ждет много интересного!