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意想不到,用廉价的电子洋垃圾居然可以DIY一个次时代万兆网卡

2021/02/07
4023
阅读需 8 分钟
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弹指之间千兆网卡已日薄西山,次时代万兆网卡已到来!

众所周知,在追逐百兆千兆之后,人们的目光已看向万兆,但是相比百兆千兆,站在金字塔顶端的万兆网卡价格不菲。某东上价格大概是500人民币起步,贵则上千,甚至上万,这么贵,如何惠及大众呢?毕竟我们都有个万兆的梦。

材料清单

本文通过电子废物再利用,将原本属于淘汰的电子洋垃圾(CX341A)改造成一个万兆网卡。

图:改造完成的万兆网卡

改造方案包括硬件上的改造和固件上的更新。看到这,千万别怂,别误以为会是一个很复杂的项目,这个项目的初衷就是为一些只有那么一丁点动手能力的初学者也能独自完成。

准备材料:

  • 一块淘汰下来的CX341A服务器网卡
  • 一个120pin的B2B连接器(型号:61082-123402LF)
  • 一块带有PCIe接口的转接板(转接板的pcb已经开源电路城有现成的资料供直接打板)

以上是单万兆网口的改造,如果是需要改造成双万兆网口,那还需要准备(以下器件可以在bom2buy购买):

此外需要驱动和固件以及刷固件的工具:

  • WinOF v5.50.54000驱动(win10系统一般自带,不需要安装,英伟达官网下载)
  • ConnectX-3 Ethernet固件(双万兆网口固件,英伟达官网下载)
  • 刷固件工具 Flint(WinMFT,英伟达官网下载)

硬件改造

本文采用的是A3版本的CX341A网卡,基于Mellanox ConnectX-3网络芯片。Mellanox公司是一家做服务器和存储端到端连接解决方案的,不过在去年4月份的时候,被英伟达68亿美元收购了,所以它现在属于英伟达。

这款网络芯片的性能还是比较优越的,集成RMDA,也就是远程直接数据存取,这是为了解决网络传输中服务器端数据处理的延迟而产生的,能解放内存带宽和CPU周期用于改进应用系统性能。

目前这个类型的电子洋垃圾某宝上有CX341A以及CX342A版本,其中341是单网口,342是双网口,如果省心省力点,直接买个342版本更简单。当然选择341将单网口diy成双网口更有成就感。

无论是CX341A或者CX342A,网卡自带的是如上所示的120PIN的B2B连接器,而在我们的电脑主板上可没这个接口,所以我们需要转换成可以用在电脑上的PCIe接口,因此我们需要转接板。

目前这个转接板的源文件(原理图&PCB文件)以及Gerber文件都已经开源,可以直接在电路城(https://www.cirmall.com/circuit/23030)下载。

源文件需要用KiCad软件打开使用,如果没有安装这个软件也没事,电路城下载的资料包中直接包含了用于生产的GerBer文件,直接发给工厂打样就行了。

这里有个小门道,源文件提供的PCB尺寸大于10cm*10cm,而网上嘉立创有个10cm*10cm尺寸内2层板5个板子可以做到5块钱包邮,所以有能力的建议用KiCad工具将PCB尺寸修改成10cm*10cm内,其实很简单,直接将两边(未涉及电路布局的地方)多余的裁剪掉就行,当然转接板就没有生产文件中的样子好看了。

打板完成就是焊接的动作,将型号为61082-123402LF的B2B连接器焊接到转接板上。

此外还有一个电路地方需要说明,我们电脑主板上的PCIe接口只提供12V以及3.3V供电,而CX341A 这个板卡是5V供电,那还需要降压电路

神奇的地方就是在这里这个OCP的电路支持宽电压输入的降压电路,也就是说,无论12V还是5V都可以支持,因此,为了省钱,直接把5V输出的降压器拿掉,直连即可。

到这里,只要把转接板和OCP板子连接起来就得到了一个单口的万兆网卡。不过本期准备实现的是双口的万兆网卡,所以还需要补齐一些电路。

首先是另一个光口的20PIN万兆光纤模块座以及光纤接口的屏蔽罩(如上图所示),这些在某宝上就可以买到,而且很便宜。

其次是新焊接的光口背面的供电是断开的,如上图所示,需要补上两颗0.1uF的高频电容(红框),两颗焊接1.2uH的电感(黄框),两颗10uF的低频电容(蓝框)。

这些东西焊好后,还有个重要的器件,板子上U18位号(如上图所示)的德州仪器复用器(型号:SN74CB3Q3253PW),可以去bom2buy购买,把这些器件都焊接上,那就大功告成了。

最后再将你的转接板和OCP板子连接起来,插在你PC主板的PCIe接口上。

安装驱动、刷固件

Win10系统一般自带这个网卡驱动,如果没有可以去英伟达官网下载,版本根据你自己操作系统版本选择。

接下来就是最重要的单网口改成双网口的必要操作,除了以上的硬件电路的修改,固件也需要修改。在英伟达官网下载Flint刷固件工具以及对应的固件版本。

最后是通过Flint工具将固件刷入网卡,用管理员命令打开cmd窗口,进入Flint的安装目录,用命令(-allow_psid_change b)强刷下载完的固件。

刷完固件,重启下电脑。可以在硬件信息的相关软件中看到这个网卡的情况,两个万兆适配器,万兆速率,大功告成。

小结

以上就是关于如何利用电子洋垃圾CX341A DIY一个可以装在电脑主机上的双口万兆网卡。当然玩玩可以,可毕竟是手工DIY,可靠性,耐用性还是很难说,追求稳定性的小伙伴还是买大厂出厂的成品万兆网卡会更好!

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