- Bộ chuyển đổi USB 3.2 10G dùng RTL8159 nhỏ hơn và rẻ hơn các bộ chuyển đổi Thunderbolt 10 GbE hiện có, trở thành một lựa chọn đáng cân nhắc trong các môi trường cần kết nối RJ45 10 Gbps
- Hiệu năng thực tế phụ thuộc rất nhiều vào băng thông cổng USB; trong thử nghiệm với 4 máy tính, chỉ chiếc desktop có cổng USB 3.2 Gen 2x2 20 Gbps mới đạt gần tốc độ cấp 10 Gbps
- Trên Mac, thiết bị hoạt động ngay không cần driver, nhưng tốc độ trong phần thiết lập Network lại bị hiển thị sai thành
2500Base-T; trên Windows, máy nhận thiết bị nhưng chưa thể kết nối mạng cho đến khi cài driver Realtek
- Ở xử lý hai chiều, sự khác biệt giữa các hệ thống rất lớn; hai máy Mac xử lý upload và download cân xứng, trong khi Framework và desktop cho thấy chênh lệch hiệu năng lên/xuống rõ rệt
- Do sự rối rắm trong cách ghi nhãn USB và các giới hạn của cổng, hiệu năng/giá của bộ chuyển đổi 2.5G·5G trong nhiều trường hợp vẫn tốt hơn; nếu cần 10 Gbps đầy đủ hoặc SFP+, bộ chuyển đổi Thunderbolt có thể phù hợp hơn
Giới hạn băng thông USB
- Bộ chuyển đổi USB 3.2 10G dùng RTL8159 là lựa chọn nhỏ hơn và rẻ hơn so với các bộ chuyển đổi Thunderbolt 10 GbE hiện có, nhưng hiệu năng phụ thuộc rất nhiều vào thông số của cổng USB được kết nối
- Trong nhiều năm, mạng 10 gigabit trên laptop gần như mặc định gắn với các bộ chuyển đổi Thunderbolt 10 GbE đắt tiền, cồng kềnh và tỏa nhiệt cao
- Các adapter USB 2.5G và 5G USB adapters đã xuất hiện từ trước, nhưng vẫn còn nhu cầu về băng thông cao hơn
- Thiết bị được thử nghiệm là mẫu 10G giá $80 của WisdPi; giá của nó cao gần gấp đôi hầu hết adapter 5G·2.5G, nhưng vẫn rẻ hơn nhiều so với các adapter Thunderbolt 10G trước đây
- Nếu cần 10 Gbps trên nền RJ45, đây có thể là một lựa chọn rất đáng cân nhắc; nhưng nếu không nhất thiết phải có 10 Gbps, các adapter 2.5 hoặc 5 Gbps có hiệu năng/giá tốt hơn
- Bộ chuyển đổi này có thể không đạt trọn vẹn 10 Gbps tùy theo máy tính, nên hiệu quả thực tế phụ thuộc vào tốc độ đàm phán của cổng và khả năng hỗ trợ đúng thế hệ USB
Môi trường thử nghiệm và tốc độ thực tế
- Adapter được thử trên 4 máy tính, mỗi máy có thông số USB khác nhau
- Framework 13 with AMD Ryzen AI 5 340 có USB 4 / USB 3.2 Gen 2
- MacBook Neo hỗ trợ USB 3.1 và USB 2.0
- M4 MacBook Air hỗ trợ USB 4 / USB 3.1 Gen 2
- Desktop dùng AMD Ryzen 7900x và mainboard B650 hỗ trợ USB 3.2 Gen 2x2
- Việc xác định chính xác thông số cổng USB của từng thiết bị vốn đã khá phiền phức
- Một số website thậm chí không ghi rõ cổng là '3.2 Gen 2' hay '3.0'
- Windows chỉ hiển thị là "USB 3.0" ngay cả khi cắm thiết bị USB 3.2 Gen 2x2 như NIC 10 Gbps này
- Tốc độ gần với 10 Gbps đầy đủ chỉ xuất hiện trên desktop AMD
- Máy này có một cổng USB 3.2 Gen 2x2 với thông lượng 20 Gbps
- Trừ một ít overhead, nó gần như chạm tới toàn bộ tốc độ 10 Gbps
- Các thiết bị còn lại nhìn chung chỉ dừng ở mức 6~7 Gbps
- Hai máy Mac đều dùng cổng USB 3.1 Gen 2x1 10 Gbps với cùng băng thông mỗi cổng
- Dù vậy, hiệu năng của chúng vẫn thấp hơn Framework một cách nhất quán
Khác biệt giữa macOS và Windows
- Trên Mac, adapter được nhận diện chính xác ngay khi cắm vào và hoạt động tức thì mà không cần cài thêm driver
- Tuy nhiên, tab Hardware trong phần thiết lập Network lại hiển thị sai tốc độ kết nối thành
2500Base-T
- Trên Windows, thiết bị được nhận ra nhưng không thể kết nối mạng cho đến khi tải và cài driver Realtek mới nhất từ website
- Xét về việc kiểm tra tốc độ đàm phán của cổng, phía Apple làm tốt hơn
- Apple cho phép xem tốc độ cổng đã đàm phán trong ứng dụng System Information
- Trên Windows, rất khó tìm được nơi hiển thị thông tin đó
Đặc tính băng thông hai chiều
- Trong bài test băng thông hai chiều, khác biệt giữa các hệ thống hiện ra rất rõ
- Hai máy Mac xử lý lưu lượng upload và download cân xứng
- Framework cho thấy chênh lệch hiệu năng lên/xuống rất lớn
- Desktop PC đạt 9.5 Gbps khi download và khoảng 5 Gbps khi upload
- Để khai thác hết tiềm năng của adapter này, gần như bắt buộc phải có cổng USB 3.2 Gen 2x2 20 Gbps
Sự rối rắm trong cách ghi nhãn USB
- Sự hỗn loạn trong cách đặt tên USB suốt 10 năm qua khiến người dùng khó biết chính xác máy tính của mình hỗ trợ đến đâu
- Microsoft hiển thị mọi kết nối USB 3.x là "3.0" trong cửa sổ Device Settings
- Trong nhiều trường hợp, muốn biết hỗ trợ thực sự ra sao thì phải tự mở bảng thông số kỹ thuật để kiểm tra
- Một số máy tính có in tốc độ như '10' hoặc '20' trên cổng, nhưng kiểu ghi này khá hiếm
- Nhiều nhà sản xuất chọn cách không gắn nhãn cổng như Apple
Hiệu năng/giá so với 5G và 2.5G
- Với các cổng USB thiếu băng thông, adapter 2.5 Gbps hoặc 5 Gbps có thể là lựa chọn tốt hơn
- Khi thử WisdPi 5 Gbps adapter trong ảnh trên với M4 Air, thiết bị đạt 4.6 Gbps
- Trong cùng điều kiện, 10 Gbps adapter nhanh hơn khoảng 1.4 lần
- Mức giá là $30 so với $80, chênh lệch lớn hơn rất nhiều so với gấp đôi
- Nếu bạn đã có mạng 10 Gbps, dùng RJ45 thay vì SFP+, và muốn một thiết bị gọn hơn so với adapter Thunderbolt to, nóng, thì sản phẩm này là một món hời hợp lý
- Ngược lại, nếu bạn thực sự cần hiệu năng 10 Gbps đầy đủ hoặc cần hỗ trợ SFP+, thì trong môi trường mà cổng Thunderbolt không hỗ trợ USB 3.2 Gen 2x2, adapter Thunderbolt vẫn phù hợp hơn
- Nếu không cần 10 Gbps, ở thời điểm hiện tại adapter 2.5 Gbps hoặc 5 Gbps vẫn là lựa chọn hiệu năng/giá tốt nhất
Nhiệt độ và mức tiêu thụ điện
- Nhiệt độ và mức tiêu thụ điện cũng được kiểm tra, nhưng phép đo không mang tính toàn diện
- Lý do khó đo mức tiêu thụ điện tuyệt đối là vì khi gắn thiết bị đo điện USB-C vào thì tốc độ kết nối bị hạ xuống USB 2
- Vì vậy, các phép đo không diễn ra ở trạng thái hiệu năng cao nhất
- Ở tốc độ USB 2 chậm hơn, adapter tiêu thụ khoảng 0.86 Watts
- Nhiệt độ thấp hơn dự đoán
- Các adapter 10 gig dùng chip Aquantia trước đây nóng lên rất nhiều, đến mức vỏ của chúng gần như là một khối tản nhiệt lớn
- Sản phẩm của WisdPi chỉ tăng đến 42.5°C ngay cả sau vài phút chạy bài test iperf3 hai chiều
- Mức nhiệt này chỉ ở mức ấm, không nóng đến mức khó chạm vào như một số adapter 10 gig khác
Kết luận
- Dù mức giá $80 có thể khiến nhiều người lăn tăn, đây không phải là lựa chọn duy nhất dùng con chip này
- Trên AliExpress có nhiều sản phẩm thay thế
- Với desktop PC, bạn còn có thể tìm thấy phiên bản card PCI Express để tránh giới hạn về yêu cầu cổng USB
- Trong bối cảnh giá thiết bị máy tính cá nhân nói chung ngày càng tăng, thiết bị này rẻ hơn, nhỏ hơn và có thể là lựa chọn tốt hơn nếu điều kiện cổng USB phù hợp
1 bình luận
Ý kiến trên Hacker News
Tôi đã mua một cái ngay khi nó ra mắt để thử. Adapter dùng RTL trên eBay giá $74, còn đối chứng là adapter USB-4 AQC113 của IO CREST trên Amazon giá $87
Chạy iperf3 từ MacBook Pro sang máy Linux thì phía RTL nhỏ gọn hơn và mát hơn nhiều, nhưng tốc độ chỉ khoảng 6Gbps và jitter cũng khá lớn
Trong khi đó adapter AQC có vỏ kim loại nên nóng đến mức chạm vào khó chịu, nhưng giữ ổn định ở mức 9.3Gbps
Chênh lệch giá cũng chỉ khoảng $13, nên tôi vẫn dùng bản USB-4 AQC vì nhanh hơn và jitter thấp hơn
Thiết lập mặc định của iperf3 không phải đa luồng nên có thể đã làm sai lệch bài test
Máy tính mạnh hơn có thể chịu được tỷ lệ ngắt cần thiết để xử lý 10gig qua USB, nhưng phần cứng điện năng thấp như Macbook Neo có thể chạm tới giới hạn đó
Tôi khá tò mò nếu chạy lại với tùy chọn như
-P 4theo số lõi thì kết quả sẽ ra sao-P 2và-P 4, và chênh lệch kết quả đều trong vòng 2%Các lõi A/M đời mới và lõi Zen 5 xử lý 10Gbps qua USB bằng một lõi duy nhất khá thoải mái
Tuy vậy trên Pi hay mini PC N100 thì phải tăng số luồng mới vượt được 5~6Gbps, và ngay cả adapter 25Gbps tôi đang test riêng cũng cần đa luồng để đo vượt 10Gbps trên CPU Ampere
Vì vậy tình trạng số lượng ngắt tự nó trở thành nút thắt như trước đây đã bớt phổ biến hơn
Vẫn còn giới hạn packets/sec trên mỗi lõi, nhưng khó nói nguyên nhân nằm ở chính interrupt
Bên đó hỗ trợ đa luồng
10Gbps rốt cuộc cũng chỉ khoảng 1.2GB/s, và không nhiều ứng dụng dùng luồng song song
Tên phiên bản USB thực sự rất rối
Trước đây tôi còn hiểu hết, nhưng rồi USB-IF làm lại cách đặt tên, gán cùng một tên cho nhiều phiên bản và lại tái sử dụng tên cũ cho các phiên bản khác
Giờ ai nói USB 3.2 gen 2x2 thì tôi cũng không còn chắc họ đang muốn nói gì
USB 5Gb/s là USB 3.2 gen 1 và có thể nằm trên Type-A hoặc Type-C
USB 10Gb/s là USB 3.2 gen 2, còn USB 20Gb/s là USB 3.2 gen 2x2 và chỉ dành cho Type-C
Hơn nữa, nhãn 5Gb/s USB thực tế gần như chỉ mang tính marketing vì tốc độ hữu dụng chỉ cỡ 4Gb/s, nên nói USB 10Gb/s nhanh hơn USB 5Gb/s 2.5 lần sẽ đúng hơn là 2 lần
USB 10Gb/s và 10Gb Ethernet có cùng tốc độ danh nghĩa, nhưng USB có overhead lớn hơn nên thông lượng thực tế thấp hơn đôi chút
Mức chỉ hơn 7Gb/s như trong bài có vẻ hơi thấp, có thể do driver Windows
Trên hệ điều hành khác như Linux có khả năng đạt tốc độ truyền cao hơn
Bản thân đầu nối USB-C vốn dĩ đã không rõ ràng ngay từ đầu
Nó có thể cấp điện hoặc nhận điện, hoặc không; có thể nhanh hoặc chậm; có thể xuất hình hoặc không; có thể chở PCI Express nhưng thường cũng có thể không
Bề ngoài gần như giống hệt nhau, và cáp thì thường cũng không cho biết rõ khả năng của mình
Việc mỗi cổng có chức năng khác nhau vốn không sao nếu được ghi rõ trong spec sheet, nhưng thực tế tài liệu kiểu đó quá sơ sài
Rất khó để biết có hỗ trợ DisplayPort hay không, nếu có thì ở mức nào, công suất cấp điện là bao nhiêu, và tốc độ dữ liệu thực tế là bao nhiêu
Thành ra khá thường xuyên chỉ còn cách cắm vào và hy vọng nó hoạt động
Mọi thứ vượt quá sạc 5W và truyền 5Gbps phần lớn đều là tùy chọn nên càng rối hơn
Có lẽ đó là một kiểu tương thích ngược rất khủng khiếp, hoặc một nỗ lực chuẩn bị cho tương lai
Cách đặt tên USB4 tốt hơn, và họ đang đẩy các nhãn đơn giản về tốc độ dữ liệu và công suất nên việc chọn đúng thứ mình cần đã dễ hơn trước
Nếu bạn thấy khó hiểu về thời điểm phần cứng Apple có 10GbE đầy đủ thì có thể tóm gọn như sau
Adapter Thunderbolt 10GbE vẫn là lựa chọn tốt nhất, và từ MacBook Pro 13 inch Intel 2018 trở đi, gần như mọi mẫu laptop sau đó đều đạt được 10GbE đầy đủ hai chiều
Bao gồm cả MacBook Air từ M1 trở đi
Ngược lại, phần cứng Apple không hỗ trợ USB 3.2 gen 2x2 20Gbps, nên các chip RTL8159 kiểu này sẽ bị hạ kết nối xuống 10Gbps và vì overhead xử lý nên thông lượng Ethernet thực tế chỉ quanh 5~7Gbps
Mac Mini nâng cấp hoặc Apple Studio bản tiêu chuẩn có sẵn cổng 10GbE tích hợp
Trong tương lai gần, adapter Thunderbolt vẫn là lựa chọn 10GbE đáng tin cậy nhất trên laptop Apple
Tuần này cũng đã có thẻ mở rộng cho Framework được công bố
https://frame.work/nl/en/products/wisdpi-10g-ethernet-expansion-card
Một số NIC hiện nay bỏ hẳn 10/100, nên việc thấy thiết bị giá rẻ vẫn giữ lại điều đó là tin đáng mừng
Nếu thẻ này thực chất là cùng một adapter trong vỏ khác thì tôi cũng tò mò liệu nó có vướng trần 7Gbps tương tự không
Điều tôi thực sự muốn là một sản phẩm có cổng SFP+
So với Ethernet 10g thì DAC rẻ hơn, và nếu cần đi xa hơn thì chỉ cần chuyển sang multimode giá $7 là xong
Cat6 theo chuẩn đã đi được tới 55m, còn Cat6a đạt cùng 100m như Cat7
Nếu chỉ kéo ngắn tới switch gần đó thì Cat5e chất lượng tốt thường vẫn chạy ổn trong thực tế
Tôi từng chạy 10G ở khoảng cách trung bình qua Cat5e đi âm tường mà không lỗi
Dù là ngoài spec, nhưng thực tế khá hay hoạt động được
Tôi cũng thích dùng DAC khi có thể, nhưng đa số mọi người chỉ muốn cắm vào cổng RJ45 trên tường để nối sang switch ở phòng bên
Cũng có vài adapter SFP+ sang Thunderbolt/USB4, nhưng giá không hề rẻ
Nếu muốn vừa kinh tế vừa linh hoạt, tôi thấy switch 25Gb cũ còn hợp lý hơn
Phần lớn switch 25Gb đều hỗ trợ cả 1/10/25Gb
Mạng 10Gb với tôi đã là thế hệ cũ từ hơn 10 năm trước rồi
Ví dụ như mẫu của QNAP https://www.qnap.com/en/product/qna-uc10g1sf
Với hầu hết khoảng cách thực tế, chỉ Cat6 là đã đủ cho 10G
Nghĩ đến nhóm người dùng mục tiêu của loại thẻ này, bảo họ mua một sợi Cat6 đơn giản thực tế hơn nhiều so với bắt họ mua transceiver hay DAC
Độ linh hoạt khi chuyển sang quang cũng hơi khác với mục đích của USB NIC, và bản thân module SFP+ có khi còn đắt hơn cả NIC trong bài này
Ban đầu nó xuất phát từ đồng trục dày, nhưng đến giờ twisted pair, DAC, fiber, thậm chí cả không dây đều vẫn là Ethernet
Dù vậy, nếu đã có sẵn dây âm tường thì 10G dựa trên RJ45 vẫn rất hữu ích
Trường hợp của tôi thì cả Cat5, thậm chí không phải Cat5e, cũng vẫn chạy tốt
Có thể không phải mọi đoạn đều được, và nếu dùng đồng thời tất cả thì kết quả có thể khác, nhưng từ trước đến nay tôi đã thử hai trên hai đều thành công
Spec thường giả định môi trường đi dây dày đặc cỡ 100m, còn dây trong nhà thực tế ngắn hơn, ít dày đặc hơn, và chất lượng cáp cũng hay tốt hơn mức ghi nhãn nên có khá nhiều dư địa
10GbE có cảm giác đang ở một vị trí hơi lưng chừng
Băng thông tối đa chỉ 1.25GB/s nhưng giá vẫn khá đáng kể, không đủ để khai thác SSD thật sự tốt trong khi với HDD thì lại thường là dư
Với SSD, vì độ trễ và hiệu năng thì Thunderbolt hay 40GbE trở lên có vẻ hợp lý hơn, còn với HDD thì 2.5Gbit có lẽ là đủ
Thành ra 10GbE tạo cảm giác bị kẹt giữa hai lựa chọn thực tế hơn
Thiết bị enterprise cũ khá dễ kiếm, giá rẻ, và đủ nhanh cho đúng nhu cầu của tôi
Mikrotik bán switch 4x10Gb + 1x1Gb khoảng $150, còn 8x10Gb vào khoảng $275
SFP+ và quang gộp lại cũng chỉ tầm $50, card PCIe 10Gb mới dùng chip Intel trên Amazon khoảng $50, còn card Mellanox cũ tôi mua trên eBay khoảng $25
Chúng hoạt động tốt ngay trên FreeBSD và Linux
Trước đây 10Gb trên cáp đồng từng ngốn hơn 5W mỗi cổng và SFP lẫn cáp cũng đắt, nhưng trên thực tế quang còn thân thiện môi trường hơn
Nó không dùng đồng, tiêu thụ ít điện hơn, và dùng ít nhựa hơn trên mỗi mét
Vì thế cấu hình của tôi chủ yếu dùng module quang SR, BR và DAC, và về sau tôi vẫn sẽ tiếp tục dùng quang và chủ động tránh cáp đồng
Khoảng 1GB/s có vẻ là đủ trong thời gian dài, và đến khoảng năm 2026 thì các tệp cơ bản tôi đụng tới mỗi ngày có lẽ cũng không lớn hơn bây giờ quá nhiều
Với ghi thì đúng là hơi thừa, nhưng khi đọc thì nhanh hơn 2.5GbE rõ rệt
5GbE đúng là có tồn tại, nhưng switch hỗ trợ 5GbE thường cũng hỗ trợ luôn 10GbE
Nếu bạn thấy 10Gb là đắt, thì giá thiết bị băng thông cao hơn nữa có thể sẽ còn khiến bạn bất ngờ hơn
Trong một số trường hợp, hướng đó rốt cuộc cũng vẫn cần quang
Tôi tự hỏi liệu mấy adapter kiểu này có thể cấp nguồn cho laptop luôn không
PoE++ có thể cấp tới 100W, đủ cho hầu hết laptop
Loại tôi từng thấy mới chỉ dừng ở 2.5GBase-T với 802.3bt Type 3, khoảng 51W
Nếu có mẫu tốt hơn thì tôi cũng rất quan tâm
Dù vậy cá nhân tôi không thật sự muốn dùng 5Gb-T hay 10Gb-T, và khoảng 50W là đã đủ cho đa số nhu cầu
Ngoại lệ là biến thể "2.5GPD2CBT-20V" tại https://www.aliexpress.us/item/3256807960919319.html
Có thể power cycle từ switch, gọn gàng hơn nhiều so với smart plug tôi đang dùng
https://hackaday.com/2023/08/14/adding-power-over-ethernet-support-to-a-mac-mini/
Chỉ là hiện mới có vài adapter PoE sang Data + Power giá khá cao
https://www.procetpoe.com/poe-usb-converter/
Nó có thể nhanh và ổn định hơn Zigbee hay Wi‑Fi, lại không phải thay pin thường xuyên
Nó sạc được điện thoại, nhưng không cấp nổi cho chiếc laptop công suất thấp ở đây
Dù vậy có vẻ cũng không còn quá xa nữa
Tôi đã thay aqc113 bằng card PCIe rtl8127
Nó chạy mát, ít tranh chấp chipset hơn, và giá cũng hợp lý
Là một món mua tốt, và con chip $10 này khiến tôi nghĩ rằng trong vài năm tới sẽ có thêm thiết bị 10Gb cho gia đình rẻ hơn và tiết kiệm điện hơn
Cũng có bàn về bản PCIe ở đây
https://news.ycombinator.com/item?id=46423967