Огляд маршрутизатора Mikrotik RB3011UiAS-RM. Частина перша: апаратна реалізація.

Нещодавно у нас на огляді побував маршрутизатор Mikrotik RB2011UiAS-RM початкового рівня, який відмінно підійде для невеликих підприємств та організації спільного доступу до мережі Інтернет. Один із недоліків цього маршрутизатора – невисока продуктивність при роботі з IPSec. На момент написання огляду RB2011 найближчі рішення з більшою продуктивністю були представлені маршрутизаторами серії RB1100, RB1100AHx2 і Cloud Core Router (CCR).

Вартість цих рішень у кілька разів вища за вартість рішень на платформі RB2011, у цьому ціновому сегменті утворилася «дірка», де явно не діставало моделей з більшою продуктивністю та невисокою вартістю.

Інженери Mikrotik досить швидко змогли заповнити цю прогалину. Першою на ринок була випущена модель RB850Gx2 з двоядерним процесором, частотою 533 МГц та обсягом оперативної пам'яті 512 Мбайт. Загальний рівень продуктивності 850Gx2, залежно від конфігурації, 2-3 вище, ніж у RB2011. Огляд цієї моделі ми опублікуємо вже найближчим часом, сьогодні розмова буде про новий RB3011.

RB3011 очікується співтовариством більше року, новинка покликана суттєво підвищити рівень продуктивності та прийти на зміну RB2011. Забігаючи наперед, можна з упевненістю сказати, що RB3011 – не заміна RB2011, це кардинальний інший рівень, у чому ви самі переконаєтесь далі.

Передісторія створення RB3011

У четвертому кварталі 2013 року, компанія Qualcomm анонсувала нове сімейство процесорів, яке отримало назву IPQ, що є скороченням від англійського «Qualcomm Internet Processor». Нові процесори спочатку передбачалося використовувати для систем "Розумний дім", а також маршрутизаторів, що виконують велику кількість різних функцій (багатозадачність).

Нижче наведено структуру нових процесорів IPQ8062 та IPQ8064. Відмінність цих двох процесорів у робочій частоті, IPQ8062 вона знижена до 1 ГГц. Молодша модель розрахована на пропускну здатність 3 Гбіт/сек, тоді як старша IPQ8064 – на 5 Гбіт/сек.

IPQ8064 є високоінтегрованим SoC-рішенням, тому поєднує кілька різних блоків. Основний обчислювальний блок представлений двома ядрами Krait 300, що працюють на частоті 1,4 ГГц кожне. Якщо коротко, Krait побудований на архітектурі ARM, дуже схожий на Cortex-A15, використовується в передових рішеннях компанії Qualcomm – процесорах Snapdragon.

У SoC реалізовано виділений блок прискорення (Network Accelerator), що складається з двох модулів. Перший модуль – пакетний процесор (Packet Processor Engine), що складається із двох ядер, що працюють на частоті 730 МГц. PPE розрахований на пропускну здатність 5 Гбіт/сек і покликаний прискорити обробку трафіку, розвантаживши при цьому частину ресурсів основних обчислювальних ядер.

Другий модуль реалізує функції безпеки (Security Engine), зокрема, це підтримка шифрування AES, 3DES і SHA на апаратному рівні. Завдяки такій архітектурі IPQ8064 надає найвищий рівень продуктивності.

Набір інтерфейсів також дуже великий: хост I/O, 3 лінії PCIe 1x, один порт SATA3, 2 порти USB 3.0, інтерфейс XGMII (10 Гбіт). Контролер підтримує пам'ять PCDDR3 1066.

Здавалося б, така висока продуктивність потребує значних енерговитрат. І тут Qualcomm є чим здивувати, нові процесори побудовані із застосуванням 28нм технології (TSMC 28nm, Low Power), мають хорошу оптимізацію для використання в мобільних системах, тому відрізняються вкрай низьким рівнем енергоспоживання та тепловиділення.

Перші пристрої на IPQ8064 мали надійти у продаж у другій половині 2014 року. Втім, на даний момент моделей, що використовують цей процесор не так і багато, оскільки багато розробників все ще ведуть роботи над своїми пристроями. IPQ8064 знайшов застосування у передовому маршрутизаторі OnHub від компанії Google (фото нижче), що надійшов у продаж у 3-му кварталі 2014 року.

Зовнішнє виконання Mikrotik RB3011UiAS-RM

Зовні новий RB3011UiAS-RM мало чим відрізняється від свого попередника. Зміни торкнулися порту USB, а також форми вентиляційних отворів. В іншому ж, зовні, ці моделі схожі на дві краплі.

Комплектація практично не змінилася, хіба що з неї було прибрано перехідник microUSB-toUSB, але він тут і не потрібен.

Апаратна реалізація RB3011UiAS-RM

Для рішень цього рівня компанія Mikrotik завжди представляє структурну блок-схему пристрою, RB3011 винятком не став.

Як легко здогадатися, серцем пристрою є IPQ8064. Наявність порту USB 3.0 надає набагато більше можливостей, ніж може здатися на перший погляд. USB 3.0 відрізняється високою пропускною здатністю, яка непогано узгоджується з можливостями процесора. На рішеннях попереднього покоління, таких як RB951Ui-2HnD та RB2011, ми перевіряли роботу маршрутизатора при використанні як невеликий файл-сервер.

Для домашнього використання процесорів попереднього покоління цілком вистачає, але як тільки ви починаєте більш інтенсивно використовувати файлове сховище – виявляється брак ресурсів процесора (завантаження 100%), що відображається в падінні швидкості з'єднання на WAN-порту. У цьому плані IPQ8064 має незаперечну перевагу. Але про все по порядку.

Сам процесор прихований під невеликим радіатором, що охолоджує, з алюмінію. Версія RB3011UiAS-2HnD-IN має радіатор з 6-рядами ребер, тоді як у новому RB3011UiAS-RM кількість рядів була збільшена до 9-ти. При цьому ефективна площа збільшується на 50%, краще охолоджуючи процесор.

Поруч із процесором розпаяно 2 модулі оперативної пам'яті NT5CB256M16CP-DI, виробництва Nanya. Кожен чіп NT5CB256M16CP-DI – паяти стандарту DDR3 об'ємом 4 Гбіт (512 Мбайт), згідно зі специфікацією підтримує стандарт DDR3-1600 (800 МГц). Mikrotik взяли комплектуючі «із запасом», що, безперечно, тішить. Загалом процесору доступно 1 Гбайт оперативної пам'яті.

Як і у випадку з RB2011, порти розділені на 2 групи: 2 блоки по 5 гігабітних портів + 1 слот SFP. У RB2011 перші 5 портів були гігабітними, за них відповідав окремий чіп AR8327, 5 портів, що залишилися, були підключені безпосередньо до процесора. У RB3011 для мережевих інтерфейсів застосовується вже 2 окремі свічки QCA8337, по одному на кожні 5 портів.

Більш детальна інформація щодо цього чіпа поки недоступна, на даний момент він застосовується в новому RB750Gr2 (hEX) та Google OnHub. Причому Qualcomm активно рекламує OnHub на своєму офіційному сайті.

Кожен свіч підключений до центрального процесора шиною з пропускною здатністю 2 Гбіт/сек, що вдвічі вище, ніж у RB2011. При цьому сумарна пропускна здатність портів наближається становить 4 Гбіт/сек. Є правда невелика особливість, вся річ у тому, що SFP поділяє шину з одним із свічок. При використанні SFP-модуля під нього виділяється 1 Гбіт, ще 1 Гбіт виділяється для свіча. Цю особливість необхідно враховувати, якщо ви плануєте використовувати WAN-канал на 1 Гбіт і обробляти частину трафіку на швидкості більше 1 Гбіт/сек. У цьому випадку найбільш навантажені ділянки слід підключити до другого свічі (другий блок з 5 портів). Обидва чіпи обладнані алюмінієвими радіаторами для відведення тепла та охолодження чіпа.

Перший мережевий порт підтримує PoE In з напругою від 10 до 28 В, десятий порт підтримує PoE Out. Слід зазначити, що напруга на виході на 2 вольти нижче за вхідний, тобто. подавши на пристрій 24В, на виході PoE буде 22В. Максимальний струм на виході – не більше 0.5А, що при напрузі 22В еквівалентно потужності 11 Вт. Підсистема живлення побудована на перетворювачі LSC LSP5523, застосовуємо у більшості пристроїв Mikrotik. У ланцюзі живлення процесора застосовується додатковий перетворювач TPS563900 виробництва Texas Instruments.

Перший і десятий порт, через підтримку PoE, використовують окремі трансформатори виробництва Dragon Well (M2401IG). Порти, що залишилися, використовують 2 трансформатора SWA Net NS777202.

Об'єм постійної флеш-пам'яті становить 128 Мбайт, знайти модуль на платі виявилося непросто. На верхній стороні друкованої плати розпаяно модуль Winbond 25Q16DVGIS, його ємність становить 16 Мбіт (2 Мбайт), судячи з усього, тут зберігається завантажувач RouterBOOT. Сама ж флеш-пам'ять розпаяна зі зворотного боку друкованої плати прямо під кнопкою Reset.

Спочатку складно повірити, що в такому крихітному чіпі вміщується 128 Мбайт інформації, але поглянувши на маркування TC58BYG0S3H, все стає на свої місця. Під нею ховається дітище Toshiba, пам'ять BENAND – це SLC NAND із вбудованою корекцією помилок ECC. За розмірами чіп можна порівняти з Winbond на 2 Мбайт, при цьому його товщина в 2 рази менша, а об'єм у 64 рази більший.

У правій частині друкованої плати у RB2011UiAS-RM була нерозпаяна ділянка під радіомодуль, у RB3011UiAS-RM у цьому ж місці знаходиться нерозпаяна ділянка під слот mini PCI-e. У версії RB3011UiAS-2HnD-IN на цьому місці розпаяно слот, в який вставлена карта Mikrotik R11e-2HnD . При необхідності, у майбутньому власник може замінити її на іншу, наприклад, R11e-5HacD або R11e-5HacT . Підтримка Dual Band у настільній версії з Wi-Fi, на жаль, не передбачена.

Права частина корпусу не задіяна, як і RB2011, тут є вільне місце для внутрішнього блоку живлення, а також місце для виведення гнізда IEC.

Щодо апаратної реалізації, на цьому, мабуть, все. Маршрутизатор приїхав до нас із досить свіжою версією RouterOS 6.32.2.

Проте парочка оновлень вже є. Рекомендуємо стежити за виходом оновлень, оскільки платформа ARM для Mikrotik є новою, у подальших оновленнях очікується оптимізація та підвищення продуктивності.

Базові налаштування цілком стандартні для RouterOS , невеликі зміни торкнулися налаштування портів, оскільки RB3011 використовує 2 групи портів на окремих апаратних свічах.

У другій частині огляду ми проведемо тестування нового RB3011UiAS-RM у парі ще однією новинкою – Mikrotik RB850Gx2. Слідкуйте за оновленнями на нашому сайті, на вас чекає багато цікавого!