Wi-Fi 6的技术专题之四：产品分析

发表于 更新于 阅读次数： 本文字数： 2.1k 阅读时长 ≈ 8 分钟

2014年，雷军发布了小米第一台路由器，号称要引领路由器市场的革命，定位是家庭网络入口，形态是路由器+NAS存储。理想很丰满、现实很骨感！两个都想做，两个都做不好，路由器的网络质量屡屡被吐槽，口碑炸裂。。。
从Wi-Fi 6开始，小米痛下决心只做纯粹的路由器，招安了斐讯研发团队，芯片也转向高通的整体方案。从早期的AX1800初入江湖到 Redmi AX5\AX6补全产品线，从AX3600开始普及家用Wi-Fi 6再到AX6000紧跟手机SOC的发展进一步提高无线规格，小米路由器在逐渐在中高端站稳了脚跟，有了进一步向更高层冲击的实力。
2021年，小米发布了高端旗舰路由器小米AX9000，这是小米对于Wi-Fi 6时代何为顶级路由器的答卷，更代表着小米踏上了千元高端路由领域新的征程，请参见官方主页。

一、AX9000的来由

小米AX9000路由器，AX代表其采用IEEE 802.11ax标准，那9000是怎么来的呢，其实是多组天线并发的最大速率。当然，这仅仅是理论速率！

  • 2.4GHz频段：最大速率1147Mbps = 4 * 286.8 ，基于HE40、MSC 11、4*4 MIMO
  • 5.2GHz频段：最大速率4804Mbps = 4 * 1201 ，基于HE160、MSC 11、4*4 MIMO
  • 5.8GHz频段：最大速率2402Mbps = 4 * 600.5 ，基于HE180、MSC 11、4*4 MIMO

此外，小米路由器为智能家居设置了AIoT专用天线，但为了兼容低端设备仅支持802.11ac。

  • 2.4GHz频段：最大速率150Mbps，基于VHT40、MSC 7
  • 5GHz频段：最大速率433Mbps，基于VHT80、MSC 9

1147 + 4804 + 2402 + 150 + 433 = 8936，取个整数就是9000了！！！

二、核心芯片

小米现在采用高通的全套方案，产品发布价格999元，但由于全球芯片短缺，现在顺势涨价到1299元，但仍然经常缺货。

核心处理模组

  • CPU：Qualcomm IPQ8072A * 1，四核2.2GHz，A53架构，14nm制程，内建双核1.7GHz NPU
  • 内存：EtronTech M6HE16EWAKG-10H * 2，DDR3L，单个512MB，总计1GB，台湾钰创科技
  • 闪存：Winbond W29N02GZSIBA * 1，容量256MB，台湾华邦电子

5.2GHz通信模组

  • 无线芯片：Qualcomm QCN9024 * 1，高档配置，支持4x4 HE160，最高速率4804Mbps，在2x2 MIMO下支持4096-QAM
  • 射频前端：Qorvo QCN5054 * 4，分别连接4根外置天线
  • 介质滤波器：5235 * 4，过滤5.8GHz频段干扰，信号衰减2dB。注意：5235指的是仅允许5.235Hz频率通过！

5.8GHz通信模组

  • 无线芯片：Qualcomm QCN5054 * 1，中档配置，支持4x4 HE160 或 2×2 HE160，不支持4096-QAM
  • 射频前端：Qorvo QCN5054 * 4，分别连接4根外置天线
  • 介质滤波器：5697 * 4，过滤5.2GHz频段干扰，信号衰减2dB，功能同上

2.4GHZ通信模组

  • 无线芯片：Qualcomm QCN5024 * 1，中档配置，支持4x4 HE40，最高速率1147Mbps
  • 射频前端：Qorvo QPF4288 * 4，分别连接4根外置天线。滤波器就不需要了

AIoT通信模组

  • 无线芯片：Qualcomm QCA9889 * 1，低档配置，仅支持802.11ac协议，不支持MIMO；2.4G最高速率150Mbps，5G是高速率433Mbps
  • 射频前端：无，连接1根内置双频天线

其他辅助芯片

  • Qualcomm QCA8075 * 1：负责连接5个千兆以太网的物理接口
  • Qualcomm QCA8081 * 1：负责连接2.5G的双链路聚合LAN口，由用户决定用于WAN或者LAN
  • Qualcomm PMP8074 * 1：与高通CPU配套的电源管理芯片，负责管理CPU的供电

AX9000有三组无线芯片，每组均有4个FEM芯片和4根外置天线，这就是“三频路由器”的原因
FEM，Front-end Modules，即就是前端模块，负责射频信号的发送放大以及接收放大、滤波，甚至包含功率检测、控制和开关等作用。主流厂家包括美国的Skyworks、Qorvo，台湾的Richwave，国内的康希通信。
AIoT就是个垃圾！只负责米家智能设备的自动接入和同步资料，其他终端设备均无法使用，刷刷数据还要涨价！

三、天线组件

外置天线

小米AX9000共有12根外置天线，在顶部分为4组，每组包含2.4GHz、5.2GHz和5.8GHz各1根。

小米把5.2GHz称为电竞频段5G_GAME，理由是有160MHz带宽，哪家的路由器不是这个参数呢？
两根5G天线的位置分开，且PCB天线的平面是相互垂直的，这样布局倒是有利于减少干扰。

三频路由器对于Mesh组网有帮助。在没有有线回程的情况下，如果使用两台AX9000组网，可以利用完整的5.2G频段承担起无线回程的重任，保证接入的终端设备可以全带宽运行；但是如果其中一台是双频路由器的话，就只能分享5G频段了。

AIoT天线

红色框里的是AIoT天线，贴在机身内侧，是双频天线。据说位置有讲究，与相邻的2.4G不能近于15CM，与5G不能近于7CM。

四、全产品矩阵

主流产品

型号 定位 售价 性能参数 备注
小米AX9000 旗舰 1299 IPQ8072A，1GB，QCN5024 + QCN9024 + QCN5054
外置天线12根，1147+2402+4804+583		 唯一的三频路由器
小米AX6000 中档 599 IPQ5018，512MB，QCN9024
外置天线6+1根，574+4804+583		 小米AX3600的马甲
小米AX3000 入门 349 IPQ5000，256MB，QCN6102
隐藏天线4根，574+2402		 红米同款的颜值货
红米AX5400 中档 399 IPQ5018，512MB，QCN9024
外置天线6根，574+4804		 红米AX6的马甲
红米AX3000 实惠 269 IPQ5000，256MB，QCN6102
外置天线4根，574+2402		 从节点的首选
  1. 关于核心CPU，中低档路由器均采用高通5x系列，2核A53+1核NPU，而且内部集成2.4GHz Wi-Fi6也需要消耗CPU资源。
    相比之下，AX9000采用的8x系列，4核A53+2核NPU，性能更强悍，且每个频段都有独立无线芯片，因此主板带宽充足，有效解决吞吐量瓶颈。
  2. 关于5GHz频段，中档路由器采用1个QCN9024（高通旗舰QCN9074阉割了6GHz功能的高档货），低档采用1个QCN6012，因此都是双频路由器。
    相比之下，AX9000的5.2GHz频段也是QCN9024，但5.8GHz频段的无线芯片采用5x系列，比中档路由器的6x系列更差，有偷工减料的嫌疑；而且QCN5024似乎仅支持2*2 MIMO，难道宣传2.4GHz的1147Mbps是假的？
  3. 关于天线，中低档路由器2.4GHz的天线都是2根，仅支持2 * 2 MIMO，区别是在5GHz频段，低档是2根天线支持2 * 2 MIMO；中档是4根天线支持4 * 4 MIMO。
  4. 关于内存，也是一个明显的区隔指标，分别是1024MB、512MB和256MB。
  5. 好消息是，AX系列全部产品均支持Mesh组网！当然，必须都是小米品牌的。

其他产品

  • 红米AX6S：MTK芯片的实验品，性能配置与红米AX6相当。黑色外套好区分，便宜20元。
  • 红米电竞AX5400：红米AX5400的兄弟款，主打电竞市场的智商税；换个黑色外套和灯光，2个WAN口 + 2.5G的LAN口，但涨价200元。
  • 小米AX3600：售价499元，曾经的性价比之王，已下架；替代品AX6000，将IPQ8071的CPU降档为IPQ5018，增加了几个然并L的智能家居、4*4 MIMO等功能，然后涨价100元！
  • 红米AX6：CPU是IPQ8071，QCN5052+QCN5054的双无线芯片，配置模式很有AX9000的影子，可惜也下架了，少量存货加价300+
  • 其他早期下架产品还有：小米AX1800、红米AX1800、红米AX5等。

参考文献

视频教材