802.11n路由器拆解：可换刷固件来升级

onnetworks公司的n150r——一款基本的802.11n级别的路由器。这款路由器一旦将其供应商提供的固件替换为netgear品牌的相同硬件的固件后，性能就会要好很多。这次我将介绍一款类似概念的产品，但它是一款主流的802.11ac级别的产品——zyxelx650。这款目前已经停产的路由器是ac1200级别的——工作在802.11ac(5ghz)时的峰值速度为867mbps，工作在802.11n(2.4ghz)时的峰值速度为300mbps。这款产品是我在买silicondusthdhomerunprime网络调谐器时免费赠送的(正如老读者可能已经想起的那样，我经常需要重新购买)。大约在同一时间，它的单独售价是34.99美元。
在讨论这款路由器的改变潜力之前，让我们先详细查究一番。我们先从外包装盒开始吧：
在盒子内有一份薄薄的快速使用指南，还有一张文档与应用光盘：
一个墙插式电源：
当然还有路由器本身：
注意路由器顶部和侧边有许多无源通风孔(内部没有风扇)：
这是路由器底部标签的特写镜头：
提起特写，路由器背面的左下角有一个稀奇少见的东西：用于关闭路由器的双频段wi-fi无线电子系统的物理开关：
摘下路由器4个“脚”下面的橡皮：
在每块橡皮下面都有一颗十字螺丝：
拧掉这些螺丝，慢慢地剥开一些塑料薄片，就能将塑料外壳的上半部分撬开来：
随后就能见到pcb的正面了：
立即映入你眼帘的也许是靠上边的三个magneticcommunications公司(magcom)的变压器，一个是gt1802da，另外两个是3603da，分别用于它们上面的wan和4个lan以太网接口。或者，也许你第一眼看到的是pcb上有两颗装有散热器的大芯片。又或是右下角没有安装器件的神秘芯片封装，以及它们下方两个未安装连接器的封装。
根据我的经验，xyxelx650似乎是基于realtek的rtl8197d-11ac参考设计设计的，两根外置天线每根都是双频段(注意连接它们的黑线和灰线)。首先注意一下pcb的右上角，你会看到安装在pcb主板上的minipcie扩展槽中的edimaxew-7822mac插入式子板。
子板上面的主芯片是realtek的rtl8812ar，它是路由器5ghzwi-fi子系统的核心器件：
与之配套的wi-fi芯片是realtek的rtl8192ce，直接焊在pcb主板上，在minipcie子板的左下方，主要完成2.4ghz的工作：
那么，在其右边未安装芯片的插座以及pcb上所有带“d”前缀的元件标记都是做什么的呢?
为什么路由器硬件制造商要费心在设计中包含似乎多余的minipcie插座(以及子卡)呢?虽然我不能肯定，但我认为是这样的。再次想想zyxelx850是一款“ac1200”级别的路由器，这意味着这款路由器在2.4ghz和5ghz频段内实现了2×2mimo。如果制造商希望同样这块pcb可以支持1×1mimo(也就是每频段单个数据流的ac580级802.11ac路由器，或类似的基本型802.11n产品)，它可以取消插卡，代之以在主pcb上安装额外的芯片，然后只用一根天线(和主pcb电缆连接器)实现2.4ghz和5ghz操作。
下方(led阵列右边)这两个未安装连接器的位置是干什么的?我没有去拍近照，但我告诉你(也请相信我)，相关的pcb标记表明它们是用于实现usb功能(比如本地连接的网络打印机和存储设备)。路由器的soc主芯片支持这些功能，因此它们的缺失可能只是反映了路由器供应商意图保留这些功能给更高价格路由器型号的想法——只需通过软件(当然还要增加连接器和对应外壳开口)就能实现两者的差异化。
提起路由器的主打soc芯片，wikidevi告诉我，这是realtek的rtl8197d，它位于这个特殊散热器的下方：
在其左下角是系统的ddr2sdram，是南亚科技的nt5tu32m16dg512mbit存储器件。在另一块散热器下方想来应该是realtek的rtl8367r-vb芯片，用于实现千兆以太网的交换功能(我留下了散热器，因此路由器的功能是完整的，后面我还能拼凑起来并把它捐出去)。
拧掉另外4颗螺丝就能很容易地将pcb从外壳中拿出来。你可以将电路板反过来，像往常一样看看相当空旷的背面：
这是更有意义的一张近照，显示了macronixmx25l3206e这款4mb的串口闪存(还有其它元件)：
现在我们终于要讲到文章开头提到的“硬件双胞胎”概念了。记得老早我就将minipcie插板认定为edimax品牌吗?正如事实表明的那样，zxxelx650的硬件与edimax的br-6478ac路由器基本相同，而后者是另外一款值得讨论的产品(顺便说一下，它确实提供usb端口)。
为什么这很重要?因为zyxel从2013年中期就没再为x650发布过固件更新，因此许多产品讨论都反映“这款产品具有很大的硬件潜力，但软件bug多，不完善”。但edimax做得比较好，为x650的同等产品br-6478ac提供了长期的软件支持。富有进取心的x650的所有者透露了如何将edimax的固件更新塞进zyxel品牌路由器，将它变成更具鲁棒性的产品的过程。只是不要试图使用edimax固件誓称应该存在而实际不存在的usb端口!