透過已被廣泛使用于各種消費電子產品的USB接口，亞信電子AX88179A USB 3.2 Gen1轉千兆以太網芯片解決方案，可以為輕薄短小的筆記本電腦、智能手機、平板電腦、游戲機等智能連網設備，提供一個高速穩(wěn)定、簡單設計、容易使用、高性價比的有線連網最佳解決方案。

為輕薄省電的智能連網設備提供高速穩(wěn)定的有線網絡－USB以太網芯片

USB通信接口由于硬件設計很簡單與具有高傳輸速度的特性，迅速發(fā)展成為大部分行動設備的標準通信接口。 USB 2.0通信接口（只需要4引腳），最大傳輸速度可達480 Mbps；USB 3.2 Gen1通信接口（只需要9引腳），支持可雙向插拔的USB Type-C通信接口，最大傳輸速度可達5 Gbps；最新推出的USB 4.0標準（只需要24引腳），最大傳輸速度更可達40 Gbps，以符合未來超高速通信接口的市場需求。另外，USB通用串行總線技術可支持熱插拔（Hot-Swap）、即插即用（Plug &Play）與大電流快速充電的便捷功能，因此現(xiàn)在已經廣泛使用于各種計算機周邊設備、筆記本電腦、智能手機、平板電腦、手持式行動裝置、游戲機等智能連網設備，成為現(xiàn)代智能世代科技中最重要的通信接口之一。

現(xiàn)代的智能連網設備皆講求可攜性及輕薄短小之特性，因此大部分都以Wi-Fi無線網絡或4G/5G網絡為主要的通信接口，并且不再支持內置的有線以太網通信接口。然而，部分無線網絡環(huán)境有時會受周遭環(huán)境的影響，導致網絡連接不穩(wěn)與資料傳輸速度緩慢的問題，利用便利的USB通信接口，連接USB以太網卡或智能底座擴展塢，成為智能連網設備獲得高速穩(wěn)定有線連網功能的最佳解決方案。

（圖一）USB以太網 vs 無線網絡連網速度比較 on 任天堂Switch

超高速USB以太網芯片

亞信電子為一專業(yè)的工業(yè)/嵌入式/USB以太網與I/O橋接芯片設計制造廠商。 20多年來長期耕耘USB以太網芯片市場，累積廣大的客戶群，并獲得許多國際大廠的認證使用，奠定全球USB以太網芯片市場的領導廠商地位。

亞信電子AX88179A是一款USB 3.2 Gen1轉千兆以太網控制單芯片，將USB 3.2 Gen1實體層（PHY）、10/100/1000Mbps千兆以太網實體層（PHY）及媒體存取控制器（MAC）整合于單一芯片中。AX88179A在Windows 11/10/8.x、Linux/Android/ChromeOS、Nintendo Switch等作業(yè)系統(tǒng)皆已支持內置的驅動程序，在macOS/Linux作業(yè)系統(tǒng)并可支持內置的CDC-NCM驅動程序，提供客戶便利的免驅動（Driverless）與即插即用（Plug and Play）軟件支持功能。AX88179A可適用于各種桌上型計算機、筆記本電腦、USB以太網卡、智能底座擴展塢、智能手機/平板電腦擴展底座、游戲機、POS收銀機、智能攝影機/機上盒、5G/LTE路由器/網關，與各種支持USB接口的嵌入式系統(tǒng)等智能家居與辦公室網絡相關產品應用。

（圖二）AX88179A USB 3.2 Gen1 轉千兆以太網產品應用

簡單地硬件設計

亞信電子提供完整的AX88179A電路原理圖與PCB布局設計文件給客戶參考，讓設計人員可以簡單地將AX88179A設計到需要透過USB 3.2 Gen1接口支持千兆以太網功能的產品應用中，并可大大地縮短客戶產品硬件設計的時程。

（圖三） AX88179A產品硬件設計方塊圖

（圖四）AX88179A電路原理圖

（圖五）AX88179A PCB布局設計文件

便利的免驅動（Driverless）與即插即用（Plug and Play）軟件支持

亞信電子USB以太網芯片解決方案皆提供完整的軟韌件技術支持，包括Apple macOS、Windows 11/10/8.x、Linux/Android/Chrome OS、UEFI X64/ARM等驅動程序，以及工廠生產燒錄與測試相關的工具。客戶完成產品硬件設計后，可以直接使用亞信電子提供的驅動程序與生產燒錄測試工具，進行產品功能測試驗證，不需要額外的軟件人力進行相關軟韌件開發(fā)與維護。

最新的AX88179A USB 3.2 Gen1轉千兆以太網控制芯片，可向下相容AX88179軟件驅動程序，因此在Windows 11/10/8.x、Linux/Android/Chrome OS、Nintendo Switch等作業(yè)系統(tǒng)皆可自動安裝系統(tǒng)內置的驅動程序，不需另外安裝驅動程序，即可正常使用網絡連線功能。另外，AX88179A支持USB-IF定義的CDC-ECM與CDC-NCM標準網絡設備協(xié)議，在macOS/Linux作業(yè)系統(tǒng)可自動安裝內置的CDC-NCM驅動程序，提供客戶便利的免驅動（Driverless）與即插即用（Plug and Play）軟件支持功能。

（圖六） 亞信USB以太網芯片－免驅動與即插即用軟件支持

有些游戲機平臺（如任天堂Switch）只支持Wi-Fi無線連網功能，為了提供使用者更穩(wěn)定及高傳輸速度的上網體驗，任天堂Switch作業(yè)系統(tǒng)已經內置亞信USB以太網芯片的驅動程序。在Switch游戲機插入亞信AX88179A USB以太網卡后，會自動安裝系統(tǒng)內置的驅動程序，即可開始輕松地使用任天堂提供的線上服務功能。

（圖七）亞信USB以太網芯片解決方案 for 任天堂Switch

提高工廠量產效率的生產燒錄測試工具

所有網絡產品皆需要設置一個唯一的MAC地址。因此，在工廠生產AX88179A產品時，都必須在AX88179A 內置的eFuse或外部的Flash閃存，燒錄一個唯一的MAC地址，并進行網絡基本功能測試。為了加速客戶工廠生產效率，亞信電子提供Windows生產燒錄與測試工具，方便客戶直接在產線上進行AX88179AeFuse/Flash閃存的燒錄，并可做基本網絡功能的測試，以縮短AX88179A生產燒錄測試所需的時間。

（圖八）AX88179A Windows生產燒錄與測試環(huán)境

（圖九）AX88179A Windows生產燒錄工具

（圖十）AX88179A Windows生產網絡測試工具

超高速USB以太網效能測試數(shù)據(jù)

使用者可以使用免費的iPerf3 網絡效能測試工具（https://iperf.fr/），在Apple macOS、Windows 11/10/8.x、Linux/Android/Chrome等不同的作業(yè)平臺上，進行網絡效能的測試。 AX88179A除了在各種作業(yè)平臺下，提供便利的免驅動（Driverless）與即插即用（Plug and Play）軟件支持功能；也提供優(yōu)秀的高傳輸網絡速度與低CPU使用率的網絡效能。根據(jù)iPerf3測試數(shù)據(jù)結果，AX88179A 在USB 3.2與1000M全雙工（Full-duplex）運作模式下，Tx與Rx網絡效能可達940Mbps，CPU使用率為4%。以下是iPerf3在Server與Client端網絡效能測試指令的范例。

iPerf3 Server PC (IP: 192.168.0.100):iperf3-s

iPerf3 Client PC (IP: 192.168.0.200):iperf3-c 192.168.0.100 -i 5 -t 100

（圖十一） iPerf3網絡效能測試工具

（圖十二）AX88179A iPerf3網絡效能測試數(shù)據(jù)

先進的電源管理與精準時間同步進階功能

因應全球低功耗節(jié)能省電產品的大趨勢，AX88179A支持先進的電源管理功能，如NDIS通信協(xié)定卸載（ARP & NS）、ECMA-393ProxZzzy主機休眠標準、微軟現(xiàn)代待機（Modern Standby）等進階省電功能，可以大幅降低系統(tǒng)進入休眠模式后的耗電量。在AX88179A USB3.2與1G全雙工高效能運作模式下，耗電量約0.65瓦；進入低功耗WOL休眠模式后，耗電量大幅降低至約0.09瓦；關閉WOL進入休眠模式后，耗電量可以接近0瓦。傳統(tǒng)的以太網芯片，在系統(tǒng)正常運作狀態(tài)下，網絡線拔除后以太網芯片仍然處于正常運作的狀態(tài)，造成一些不必要的耗電量。 AX88179A支持獨特的AutoDetach省電模式，當偵測到網絡線被拔除時，AX88179A會主動脫離USB主機進入省電模式，耗電量大幅降低至約0.06瓦；當偵測到網絡線被插入后，AX88179A會自動恢復成正常運作模式。這個AX88179A獨特的省電功能，可以大幅降低在系統(tǒng)正常運作下不需要使用連網功能時的耗電量。

智能家居、智能辦公室、智能工廠、智能城市、智能交通、…，身處于一個萬事萬物皆需連網的智能世代，如何能夠讓所有連網設備都能做到精準的時間同步？現(xiàn)有的IEEE 1588精確時間協(xié)議（Precision Time Protocol, PTP）標準就是一個很好的解決方案。為了因應智能世代精準時間同步的產品需求，AX88179A支持IEEE 1588v2與802.1AS精確時間協(xié)議（PTP）功能，提供客戶一個方便使用又可以支持精準時間同步功能的USB轉千兆以太網解決方案。根據(jù)AX88179A在Linux平臺的實測數(shù)據(jù)，兩臺AX88179A設備間精準時間同步的速度可以達到35ns。

結論

在萬物皆講求輕薄短小的智能世代中，亞信電子AX88179A USB3.2 Gen1轉千兆以太網控制芯片，提供客戶一個高速穩(wěn)定、簡單設計、容易使用、高性價比的USB轉千兆以太網解決方案。在Apple macOS、Windows11/10/8.x、Linux/Android/Chrome OS、Nintendo Switch等作業(yè)系統(tǒng)皆已支持內置的驅動程序，可以輕松地做到免驅動（Driverless）與即插即用（Plug and Play）的便利功能。利用AX88179A的先進電源管理與精確時間協(xié)議進階功能，可以進一步滿足客戶產品低功耗與精準時間同步的市場需求。透過已被廣泛使用并可支援熱插拔（Hot-Swap）、即插即用（Plug &Play）與大電流快速充電等便利功能的USB通信接口，超高速USB以太網解決方案必然可以快速成長，成為提供高速穩(wěn)定有線連網功能的最佳解決方案。

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