网聚你我:九款主流集成网卡横评

前言：

　　在网络系统飞速发展的今天，无论是使用校园网的在校学生，还是接入宽带网的用户，网卡，都是我们必不可少的网络设备，因此，网卡便渐渐成为电脑的标准配置之一，并被集成在主板上。这无疑是极大地方便了消费者的使用的，但是没有天掉的馅饼，集成网卡的成本最终还是要消费者来承担的，无论消费者愿不愿意，在购买主板的时候也必须为这一附加价值付费，如果集成网卡的性能并不如意，大家没有理由为此重新买一块主板，遇此情况，要么就是另外买一块网卡，要么就是将就着用，选择前者则浪费了投资，选择后者则用着不爽。可能在看本文前你对网卡的要求还停留在聊胜于无的水平，但，你忍心让自己花的钱付诸东流吗？这是我们广大DIYer所不能容忍的！为了让大家能够明明白白消费，本文将通过评测让大家看清市面上高中低端不同板载网卡的真实性能。

  　　这次测试选择了各个品牌，各个层面的网卡芯片，既有NF2、865PE主板上的芯片，也有最新NF4的千兆网络芯片，汇聚一堂，校场点兵。

　　在主板上集成网络芯片已经不是一天半天的事情，其技术发展也日趋成熟，并细分出高、中、低端的不同产品。厂家或是出于控制成本，或是出于增加主板附加价值的考虑，都会为自己不同市场定位的主板配备相应档次的网络芯片，但由于IEEE 802.3以太网标准是使用范围最广泛的网络协议，因而板载网络芯片都符合这一标准，并都有着大致相同的技术特性，弄清它们的基本技术特性，将有利于我们分析板载网卡的优劣好坏。

技术特性：

　　正所谓没有规矩不成方圆，为了使得不同厂家生产的网络设备能够相互连通进行通信，1980年IEEE（美国电子电气工程师协会）制定了IEEE 802.3标准。可能大家都经常见到IEEE 802.3，但是它到底是什么呢？这必须由网络芯片的基本结构说起，一块完整的网络芯片包括OSI网络层模型的两个层：数据链路层和物理层。数据链路层就是我们经常听说的MAC控制器，物理层则被简称之为PHY层。MAC层相当于网络芯片的大脑，起到明确网卡身份，控制并检测PHY层，处理传输错误和控制流量等功能。PHY层则是网卡的四肢，按照MAC的要求以特定的方式进行传输数据的处理和收发工作。而IEEE 802.3则规定了MAC层和PHY层的工作方式，必须符合CSMA／CD（带冲突检测的载波监听多路访问协议）的规定。总而言之，MAC层和PHY层构成了完整的网络芯片，IEEE 802.3则给了其驰骋网络的通行证。其中IEEE802.3u和802.3ab分别是IEEE为100Mbps以太网和1000Mbps以太网，作出的802.3规范补充标准。

　　网络芯片要具备完整的网络功能，当然不是只有MAC层和PHY层两部分就足够的，但对板载网络芯片而言，这两层结构却对性能有决定性的影响。现时市面上的芯片组南桥都集成了MAC层，主板厂家只需在主板上集成带有PHY层的网络芯片，便能为用户提供网络功能，这样的设计既可简化线路设计，又能降低成本，提高市场竞争力。但也有不少厂家为了能够让网络功能更完善，或者减轻CPU负担，在主板上集成了同时拥有MAC层和PHY层的网络芯片。下面我们将对不同品牌的两种芯片进行剖析，以后大家在选购主板时只要留个心眼在这些网络芯片上，便能知道其大概性能如何。

产品介绍：

　　说到网络芯片，大家首先想到的一定是Realteck，从独立网卡到板载网卡，其8100系列芯片纵横网卡市场，以质优价廉见称。按照Realtek官方公布数字，该公司产品占据03年10/100Mb以太网控制芯片的全球70%市场份额，Realtek产品的受欢迎程度可见一斑。

Realtek(瑞昱) RTL8100C:

　　RTL8100C是一款10/100Mbps自适应网络芯片，芯片内同时具备MAC层和PHY层，符合IEEE802.3u规范。在Realtek的技术白皮书中明确提到这款网络芯片只能够作为板载网卡使用，但其模块结构和大家熟悉的网络芯片8139C基本一样，这意味着我们使用这块网络芯片相当于用着一块完整的网卡，在资源消耗和稳定性能方面都将得到良好的保障。

　　Windows中自带了该款芯片的驱动程序，但安装了Realtek的最新版驱动后，设置项目并无变化。设置项目比较基本，由上到下依次是电源状态、双工模式、网络地址、最佳性能、数据接收缓存大小和网络唤醒功能的设定。

Realtek(瑞昱) RTL8201BL：

　　RTL8201BL同样是Realtek公司开发的一款符合IEEE802.3u规范的10/100Mbps自适应网络芯片，大家可能会发现，其芯片体积比RTL8100C要小，针脚数目亦只有其三分之一左右，没错，这是一款仅具备PHY层的网络芯片，但不要小看它，RTL8201BL的内部模块结构也是和8139C的PHY层完全相同的，因此，就PHY层而言，其性能并没有打折扣，但好马还需配好鞍，能否让其一展所长，还需看所配主板的南桥了。

　　驱动方面，Realtek的PHY层网络芯片无需另外安装驱动程序，只要正确安装主板芯片组的驱动程序便可以正常使用。设置项目由上到下依次是校验码、流量控制、对IEEE 802.1P的支持、电源状态、网络地址、优化对象、分割、双工模式、网络唤醒功能的设定。

　　板载网卡的另一巨头就当数VIA了，威瀚科技是VIA旗下专门从事网络产品研发业务的子公司。从8235南桥开始，威盛就在南桥里整合了MAC控制器，并同时为主板生产商提供PHY层芯片，其PHY芯片以比Realtek更低廉的价格捆绑芯片组销售，这一销售方式一方面帮助VIA的板载网卡夺得了相当可观的市场占有率，另一方面也加速了板载网卡的普及速度。

VIA(威盛) VT6103:

　　用历史悠久来形容VT6103一点也不为过，早在8235南桥发布之初，VT6103便随着VIA进军板载网卡市场的雄心而诞生，相信在不少朋友的主板上都能找到它的身影。VT6103是隶属于VIA Tahoe以太网产品家族的一款PHY芯片，符合802.3u规范，提供10/100Mbps自适应功能。

　　windows自带了这一网络芯片的驱动，我们安装了威盛发布的最新驱动后，设置面板如上图所示，选项条目屈指可数，只有适应中断、双工模式、流量控制、网络地址、接收和传输缓存这些选项。作为一款拥有相当市场份额的网络芯片，略显简陋的网卡设置显然是与之不相符的，希望VIA能将其丰富起来。

VIA(威盛) VT6107:

　　VT6107是VIA非常新的一款Rhine家族10/100Mbps自适应PHY网络芯片，比起VT6103，VT6107拥有更多新功能，新特性，其中最为突出的便是VT6107与VT6122针脚兼容（Pin-to-Pin)，简单地说，主板厂商能够让本来设计为具备千兆网络功能的主板，通过简单的更换网络芯片而变为只有百兆网络功能，这样既能节省主板研发成本，又能方便厂商生产出不同市场定位的产品。VT6107另外一个让人意外的新特性便是支持自动线序交叉功能(MDI/MDIX auto-crossover)，这是什么呢？接过网线的朋友都知道，网线有交叉线和平行线之分，双机互联则必须用交叉线，线序接错了，网络的速度和稳定性便大打折扣。而具备自动线序交叉功能的网卡能够让RJ-45接口上的1、2上的传送信号线和3、6上的接收信号线的功能自动交换，这样，用户便无需为接何种网线伤脑筋了。自动线序交叉功能一般只会在千兆网卡上见到，VT6107具备这一功能在百兆网卡上是比较难得的。

　　虽然VT6107是一款比较新的网络芯片，但windows中亦自带了其驱动。VIA只有最新版的板载网卡驱动程序说明中明确提到支持该芯片，所以我们还是将驱动程序升级到VIA发布的新版本，让人失望的是，和VT6103的驱动相比，VT6107只是多了一个性能优化选项。

VIA(威盛) VT6122：

　　从图片上已经看到，这是一块PHY芯片，但与别不同的是VT6122同样是VIA最新研发的10/100/1000Mbps自适应网络芯片，SimpliPHY技术保证了即使在长距离的网络传输中，依然能够保证信号质量。同时VT6122的技术白皮书中提到，VT6122采用的adaptive interrupt功能能够有效降低网卡的CPU占用率。 该芯片符合IEEE 802.3ab规范，支持自动线序交叉功能。

　　windows并未自带VT6122的驱动程序，安装VIA的驱动程序后，马上能看出VIA对这一拳头产品的重视，设置项目与前面两块网卡相比丰富很多，增加了对优先队列、虚拟LAN功能的支持，中断优化，加大数据包长度(Jumbo Frames)，校验码负载设定和任务负载设定等选项。

Marvell Yukon 88E8001:

　　千兆级网络芯片一直以来都是由几家具有强大实力的公司瓜分市场的，Marvell便是其中之一，作为传统的专业级网络设备供应商，Marvell的产品质量是毋庸置疑的。88E8001内嵌PHY层和MAC层，同时具备64KB Buffer Memory,支持10/100/1000Mbps自适应，支持自动线序交叉功能。

　　使用这一网络芯片需要另外安装驱动程序，安装驱动程序后，设置项目也相当丰富实用。选项包括：优先队列、硬件校验码，中断请求，日志记录，每秒最大中断请求数，封包大小，双工模式，网络地址，接收和传输缓冲，唤醒设定。

VITESSE VSC8201:

　　看到VITESSE这个品牌，相信大家都会感到比较陌生，这跟这家公司的产品一直定位于高端和专业市场有关，近期开始有少数国内厂商在高端主板上集成这一品牌的网络芯片，而本次评测板载这一芯片的主板是丽台的NForce 4工程样板，其高端形象显而易见。从VSC8201芯片上已经清楚看到是一块PHY芯片，是专门为板载网卡设计的10/100/1000Mbps自适应网络芯片，符合IEEE 802.3ab规范，支持自动线序交叉功能。

　　这款千兆芯片只要安装了NForce驱动便可使用，简化了使用环节，详细的设置项目亦体现了其高端价值，校验码、流量控制、优先队列、封包大小、节能控制、电源状态、网络地址、优化对象、分割、双工模式、VLAN和唤醒功能一应俱全。

BROADCOM BCM5751:

　　和MARVELL一样，BROADCOM也是千兆网络控制器的生产大厂，其生产的BCM5700系列千兆以太网控制器，性能相当出众，在专业领域也有不错的口碑，当然，其价格也是不菲的。BCM5751具备PHY层和MAC层，符合IEEE802.3ab规范，支持10/100/1000Mbps自适应和自动线序交叉功能。有别于其他千兆网卡，BCM5751采用PCI Express×1规格介面，理论上传输速度可达250MByteps，不再让PCI总线（理论最大速度133MByteps）成为千兆网卡的瓶颈。

　　安装驱动后，方能正常使用网卡，设置选项在千兆网卡中已不算丰富了，但麻雀虽小五脏俱全，包括优先队列、校验码、以太网线速、流量控制、封包、本地地址、双工模式、唤醒设定和速度一系列功能。

INTEL i82547EI:

　　Intel这个响亮的名字相信是无人不知无人不晓的了，我们熟悉的Intel是CPU界的老大，但Intel同时也是网卡领域的老大，大家又知道否呢？Intel的网络芯片总销售数量早已过亿，可能大家会怀疑这一数字，因为Intel的网络芯片在国内并不普及，这很大程度上要归咎于其高端的市场定位，一般只有在Intel的原装主板上才能看到Intel的网络芯片。i82547EI内集有PHY层和MAC层，符合IEEE802.3ab规范，支持10/100/1000Mbps自适应。特别之处其使用的总线结构既非PCI亦非PCIe，而是采用Intel为千兆网络特别设计的CSA架构，网络数据能够避开PCI瓶颈，通过CSA为千兆网卡提供高达2Gbps的带宽进入系统。

　　Intel真不愧为业界老大，不单解决PCI瓶颈有独到妙方，就连驱动面板也设计得详细过人，打开其网卡设置面板的确给人眼前一亮的感觉，不单设置选项应有尽有，最让人爱不释手的便是每一项设置Intel都为其配有相应说明，使设置网卡不再是专业人士的专利，咱们普通老百姓也能轻松了解到每项设置的功能用途。如此丰富的设置面板也正是Intel强大研发实力的侧面反映，不得不让人佩服Intel的人性化设计，但唯一美中不足的便是，如此详尽的功能说明只有英文，看起来也实在累人。希望Intel能够推出中文版的Intel PROset设置工具，造福国人。由于大部分的面板功能笔者已在前文提及，在此不再赘述。

　　为了方便读者对几款网络芯片比较，列出下表供大家参考：

测试平台:

测试说明：

　　考虑到大部分读者都没有使用SCSI或Raid磁盘阵列，所以本次测试中亦未有使用，这虽然这在一定程度上限制了千兆网络芯片的性能发挥，但能够使测试结果更加贴近用户使用中的实际情况，以使其有更高的参考价值。

　　测试方式是让server平台和client平台双机互联，并不采用第三方代理软件，从而更贴近读者的实际使用习惯。用DU meter监测双机对传数据的情况，windows任务管理器监测对传数据期间的CPU占用率，Qcheck用以测量两个平台网络芯片间的TCP和UDP带宽。

　　测试数据说明，由于DU meter是由人手操控测量，所以无可避免存在一定误差，另外，DU meter测试出的数据单位为Byte，而10/100/1000Mbps的单位是bit per second，1Byte＝8bit，这就是为什么ADSL给我们2Mbps的带宽，我们的下载速度最大也只有250KB的原因。

　　为了保证本次测试的可靠性，我们专门从市场上购得一条非屏蔽6类双绞线（UTP），作为本次测试的专用网线。

测试部分：

DU meter：

　　用DU Meter监测传输一个1.19GB大小的文件过程中的瞬时最大传输率，这一项目能够体现网络芯片的爆发力，一般这个值产生在传输刚刚开始的时刻。9款网络芯片中，无论是上传过程还是下载过程，BCM5751都一马当先，相信其PCI-E总线帮了它很大的忙。百兆网络芯片中，VT6103和RTL8100C可谓不相伯仲，相方互有攻守。

　　网络传输中我们更看重的应该是网络芯片的“耐力”，持续稳定的相对高速对我们的使用更有实际意义。这一方面业界老大Intel给了我们满意的答案，虽然i82547EI并非今年的最新产品，但无论上传速率还是下载速率，它的成绩都是相当地让人满意的，i82547EI能够一支独秀，当然要归功于CSA的先进架构。反观BCM5751则在这一回合被Intel远远抛离，同时，我们也看到VT6122的下载速率和上传速率差距太远，如此表现同样是难以让人满意的。百兆阵营里RTL8100C的下载速度依然独占鳌头，但成熟的VT6103上传速率也不弱。

　　能够在网络中以30秒时间下载一个1.19GB的文件，i82547EI在普通的系统环境下能有这样的表现，已经可以说是无可挑剔了，VT6122的下载速率也是十分抢眼的，但可惜下载速率脱了其后腿，希望VIA能够在以后的产品中改进这一薄弱环节。在百兆方面，VT6103的上传下载速率都出于一个让人相当满意的水平，RTL8100C只能在下载速率上保持微弱的优势。

Qcheck:

　　这两项测试能够测量出两个平台之间使用TCP和UDP协议时，每秒钟成功送出的数据量，由此可以得出网络的带宽。TCP协议是我们最常用的网络协议，使用这一协议时的带宽能够直接反映出我们平时使用网络的质量。UDP协议则是在网络视频会议等多媒体应用中常用的网络协议。BCM5751使用TCP协议时的带宽远距离抛离对手，VT6122在UDP协议上亦有上好表现，RTL8100C依然和VT6103斗得难分难解。大家可能都发现了，无论是领先还是落后，每款网络芯片都无法达到标称的带宽值，这和线材等客观因素当然是有一定关系，但大部分用户还在使用5类线的情况下，我们使用6类线还是未能让网络芯片带宽达到峰值，这对一般用户由其是千兆网络芯片用户而言，则意味着投资不能得到百分之百的回报。

DU Meter 曲线图：

芯片型号	下载过程	上传过程
RTL8100C
RTL8201BL
6103
6107
6122
88E8001
VSC8201
BCM5751
i82547EI

　　从传输过程曲线图中我们可以看到，百兆网络芯片都曲线图一直都保持比较平滑的态势，而千兆网络芯片则普遍起伏不定，VSC8201当数是其中表现比较稳定的一款芯片，i82547EI的上传曲线图也是比较让人满意的，但由于DU Meter本身的兼容性问题，无法准确测量i82547EI的下载曲线图，但由前面的数据可以猜测，其下载曲线图亦会相当不错。

CPU 占用率：

芯片型号	下载过程	上传过程
8100C
8201BL
VT6103
VT6107
VT6122
88E8001
VSC8201
BCM5751
i82547EI

　　从CPU占用率曲线图中可以清楚看出每块网络芯片在传输过程中的CPU占用率情况，当中最为突出的便是RTL8201BL和VSC8201，两款芯片都是只具备PHY层结构，对CPU有一定的依赖，但平均超过40％的CPU占用率是无法容忍的！尤其要指出的是VSC6201网络芯片在搭配NForce4和S939 Athlon 3000＋ 的平台上居然有如此吓人的CPU占用率，若是在稍微低端的平台上使用该网络芯片，情况将会惨不忍睹！

总结：

　　通过本次的评测，我们发现，板载网络芯片并不如我们想象中的同质化，即使是非常成熟的百兆网卡，不同品牌不同型号之间依然有明显差别，但由于其技术基本成熟，在市场上经久不衰的网络芯片基本上已经把10/100Mbps规范发挥到极致，当中VT6103和RTL8100C都是经过市场的再三考验依然屹立不倒的产品，两款芯片在一系列的测试中都斗得难分难解，难怪它们都成为了板载网卡的经典产品。但千兆网络芯片的情况则不太乐观，除了Intel的产品表现比较突出外，我们看到了每块千兆网卡都各有各的问题，看来板载千兆网卡的路还有很长要走。

　　毫无疑问，千兆网络必定是大势所趋，但就我国目前的国情来讲，谈千兆宽带网的普及还为时过早，而板载千兆网卡在现阶段的系统性能和网络环境下，连一半的性能都未能完全发挥，更何况从上面的测试可以看出，大部分板载千兆网卡的性能并不太理想，其集成在主板中，更多地是主板厂商为体现主板高端定位，增加附加价值的工具,千兆网卡最大问题除了主板本身PCI总线限制、南北桥传输限制以外，大多数地区都没有达到千兆交换机的接口，因此一般的消费者大可不必买这笔帐，成熟的VT6103和RTL8100C才是消费者最明智的选择。

出自：太平洋电脑