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500元的USB4万兆网卡

捡垃圾一时爽,一直捡垃圾一直爽。

前情提要

我第一次接触雷电接口是在2014年,当时买的Macbook Pro 15寸的左边有两个雷电接口,那时还是雷电2,带宽只有20Gbps。

当时雷电的主要外设是硬盘阵列盒,也有少数雷电转PCIE的扩展坞,因为本质上,雷电封装的就是PCIE通道。

于是有网友就利用这个接口配合PCIE扩展坞,给macbook连接上了外置显卡。

但是雷电外设实在是太贵了,前几年随随便便一个雷电转NVME硬盘的盒子,都可以卖到上千块。

再后来,Intel将雷电技术授权给了USB组织,于是就有了USB4,我的理解是,满血的USB4可以当雷电3来使用。

折腾万兆网卡?

平常在B站上刷科技区的UP主,看着一个个都搞了万兆内网,看着我是真眼馋啊,于是我也有了组件万兆内网的冲动。

我平常主力机器是Macbook Pro 14寸,既然要建完整内网,那主力机怎么说也得安排上吧,而如果想让MBP支持万兆的话,要么就是买支持万兆的扩展坞,要么就是买转PCIE的转接盒。

我期间也了解过一些产品

  • OWC Thunderbolt Pro Dock 10G电口拓展坞:¥3000左右
  • 威联通QNA-T310G1S 光口雷电3万兆网卡:¥1300左右
  • 蜂鸟雷电万兆网卡,根据接口类型和速度,价格899 ~ 1399不等
  • 逍遥君泰山系列网卡,基于intel x520或x540,价格699 ~ 900不等

其中蜂鸟和逍遥君本质上也是DIY雷电网卡,雷电主控再加上网卡组成,两家的成品价格我觉得也还可以,主要是有外壳,相对自己DIY更美观

记不太清是22年还是23年,终于有USB4的主控了,型号是ASM2464PD,我想着,USB4的硬盘盒出来的话,价格应该可以低很多吧,于是等啊等,终于等到了ASM2464PD的上市。

网上也有人说ASM2464PD发热大,不看好这款产品,但是,我选择的佳翼的硬盘盒,当时买的时候还算是新品,也只花了279块钱,这还要啥自行车?

于是我算了一笔账

  • 硬盘盒:279
  • 万兆网卡:闲鱼捡垃圾200左右
  • m.2 nvme接口转pcie卡槽:8

这样算下来,开销500左右就可以获得一个万兆网络解决方案???!!!

起初我也有过怀疑这样搞行不行,于是我就先下单了硬盘盒和转接卡,到货后先用以前捡的BCM5719四口千兆网卡测试一下。

组装好后,我发现mac下没驱动,所以不能上网,但是pcie设备树里是能看到网卡的,换到windows电脑上测试,插上去后就看到网卡了,用网线跑iperf3也能正常跑满带宽。

翻车

既然已经验证这个思路是没问题的,我就开始着手挑选网卡了,首先的要求是必须macOS下能够免驱
,在b站上看到了别人对于macOS下免驱显卡的总结 —— b站免驱网卡总结。总结来看主要有几种方案

  • AQC107 芯片的网卡:说是新系统不免驱
  • 威联通QNA-T310G1S:本质上也是AQC107,但是可能是通过macOS设备白名单所以支持
  • Intel X520/X540:不确定限不限定pid/vid,总感觉不太妥当

淘宝上也能搜到AQC107S芯片的,宣称自己可以免驱兼容macOS,但是要价369,总感觉有点骗小白的味道。

因为此前了解到了RDMA技术,感觉还是希望未来能尝试一下的,而X520/X540是没有RDMA的支持的,所以我在服务器和NAS上都配置了支持RDMA的Mellanox网卡。

题外话:Mellanox被英伟达收购了,这下真的N卡网速快了

于是,我就想,是否有可能在macOS上也使用Mellanox网卡呢。从网上搜索结果来说,mlx-4系列的网卡应该是可以支持免驱的。于是我就下单了一个CX4121A双光口万兆网卡。

但是到货后,按原本的方式组装起来,并不能点亮,连PCIE设备树都看不到设备。。。

供电!!!!!

首先要排除是网卡的问题,还是转接卡的问题,于是我将CX4121A插到我的服务器上,发现可以正常跑的,所以现在这块网卡是好的,但是在我的USB4转PCIE方案上没办法正常运行。

之前我了解到,NVME的供电只有3.3V
m.2 引脚图

而标准的PCIE接口同时有3.3V,5V和12V供电,很可能是因为供电的原因导致万兆网卡点不亮。

好在m.2转pcie板子上还有一个额外的供电接口,我又另外买了DC电源和转接线,连接上之后,终于在系统里看到了万兆网卡!

缺点:在macOS下 MTU最高只能支持到2034,要是能调整到9000的话,数据传输应该可以更快一点点🤏🏻

后记 && 改进方案

现在的方案其实完全是固定式使用的了,被DC电源限制住了,我感觉,理论上我可以从usb4盒子的电路板上找到3.3V或5V以及GND引脚,然后再用升压模块把5V和12V的PCIE供电补齐,这样理论上,如果我的MacBook输出的功率足够的话,就不需要外接额外的电源了,就可以实现真正的随身携带了。

但我的使用场景主要就是在家里,没有携带的需求,所以我没有尝试直接从硬盘盒的电路板上引出供电并升压给PCIE用,我怕自己改了之后把Macbook烧了🤡

这套方案本质上就是利用USB4硬盘盒把PCI-E通道转出来,然后外接设备,所以如果愿意折腾,还可以连接显卡、声卡、采集卡等设备,当然,还是必须要把供电给足才行。

当然了,还是有点丑,哈哈

如果想低成本使用雷电万兆网卡的话,可能上文提到的蜂鸟和逍遥君两家的成品产品会更适合,自己DIY主要还是过程中好玩。

说说Mellanox

以我购买的CX4121A为例,总共有4个型号,可以参考Mellanox CX4 产品介绍

  • MCX4121A-XCAT (10Gbps)
  • MCX4121A-XCHT (10Gbps)
  • MCX4121A-ACAT(25Gbps)
  • MCX4121A-ACUT(25Gbps)

据说硬件规格上,同一前缀型号都是一样的,速度和功能的区别是用固件区分的,所以理论上,假如你买了后缀XCAT的网卡,你可以刷ACAT的固件来实现25Gbps的最高协商速度,所以捡Mellanox洋垃圾的时候,选择同前缀最便宜的买就行了。