新しい10 GbE USBアダプターは、よりクールで、より小型、より安価です

概要

新しいRTL8159搭載10G USB 3.2アダプターが登場し、従来の大型Thunderbolt 10GbEアダプターの時代が終わりつつある。 WisdPiの$80アダプターは、価格・サイズ・発熱面で従来品より優れる。 USBポートの仕様によっては10Gbpsの性能を発揮できない点に注意。 2.5Gや5Gアダプターは依然としてコストパフォーマンスが高い選択肢。熱や消費電力も改善され、より使いやすい10Gネットワーク環境を実現可能。

ノートPC向け10Gbpsネットワークの進化

Thunderbolt 10GbEアダプター は高価・大型・発熱が大きい傾向
RTL8159チップ搭載 の10G USB 3.2アダプター登場で小型化・低価格化が進行
WisdPi製$80モデル は5G/2.5Gアダプターの2倍の価格だが、Thunderbolt製品の半額以下
RJ45対応 でSFP+が不要な場合、最適な選択肢となり得る
2.5G/5Gアダプター は引き続きコストパフォーマンス重視層に最適

実機テストとパフォーマンス

テスト環境：Framework 13 (AMD Ryzen)、MacBook Neo、M4 MacBook Air、AMD Ryzen 7900xデスクトップ
USBポート仕様 によって通信速度が大きく変動
- USB 3.2 Gen 2x2（20Gbps） 搭載デスクトップのみで10Gbps近くを実現
- 他のPCは6〜7Gbps程度に制限
Macではドライバ不要 で即認識、WindowsはRealtek公式ドライバ要インストール
WindowsのUSB表示 は全て「USB 3.0」となり、仕様確認が困難
Appleは「システム情報」アプリでポート速度を確認可能
帯域テスト ではMacが双方向で安定、Frameworkは非対称な結果

USB規格と製品選びのポイント

USB規格の複雑化 により、最大速度を出せるかはPC側のポート仕様次第
USBポートのラベル表示 は稀で、多くのメーカーは仕様明記を省略
2.5G/5Gアダプター は価格と実効速度のバランスで依然有力
- 例：WisdPi 5GアダプターはM4 Airで4.6Gbpsを記録
- 10Gアダプターは1.4倍速いが、価格は2倍以上

サーマル性能と消費電力

WisdPi 10Gアダプター は発熱が控えめ（最大42.5°C）
Aquantiaベースの10Gアダプター は高温になりやすく、本体が大型化
USB 2接続時の消費電力 は約0.86W
小型かつ低発熱 で扱いやすい10Gアダプターの実現

結論と選択ガイド

$80が高い場合、AliExpress等で同チップ搭載の代替品も多数流通
デスクトップ用途 ではPCI Expressカード版も選択肢
USBポートの帯域に注意 しつつ、安価・高速・省スペースな10Gネットワーク構築が可能
10Gbpsが不要なら2.5G/5Gアダプター が依然として最良のコストパフォーマンス

Hackerたちの意見

PCIeのバージョンはこちら: https://news.ycombinator.com/item?id=46423967

今週、Frameworkの拡張カードも発表されたよ。https://frame.work/nl/en/products/wisdpi-10g-ethernet-expans...

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そのリンクにはこう書いてあるね: 「カードは10Gbit/sと10/100/1000/2500/5000/10000Mbit/sのEthernetをサポート」いいね！一部のNICは10/100のサポートをやめてるけど、低コストのデバイスでもそれをする必要はないみたい。

そのアダプターを使ってノートパソコンに電源供給することもできるのかな？PoE++は最大100Wの電力を供給できるから、大抵のノートパソコンには十分だね。

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理論的には可能だけど、実際にはまだ作られてないよ。2.5Gbase-Tのものしか見たことないし、802.3btタイプ3（51W）だけだね。もしもっといいものを知ってる人がいたら、教えてほしいな :) （とはいえ、5Gb-Tや10Gb-Tは自分から使おうとは思わないし、だいたい50Wで十分だと思う。） [追記: https://www.aliexpress.us/item/3256807960919319.html （「2.5GPD2CBT-20V」バリアント） - 実際は1Gじゃなくて2.5Gだよ、最初に書いたのは間違いだった]

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802.3btタイプ4（71W供給、90W消費）なら、適切な電子機器があれば絶対に実現可能だけど、無名のNICに高価なデバイスを壊されるのを信じられる？それが一番のハードルだね。AppleやAnkerみたいな信頼できる大企業やスタートアップならできるかもしれないけど。

└

クラス4は、給電デバイスに約71Wまで供給できるけど、スイッチポートでは90Wまでいけるみたい。ちょっと厳しいかもね！

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そうだね、でもPoEスイッチの価格を調べてみると、考え直すかもしれないよ。

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POEのMac miniのアイデア、めっちゃ嬉しい！スイッチから電源を切り替えるのに便利だし、今使ってるスマートプラグよりもスッキリするよね。

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60Wを謳ってる5gbeのやつを見つけたけど、スマホには電源供給できるけど、ここにある低消費電力のノートパソコンには無理みたい。たぶん、そんなに遠くないと思うけど。

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あなたが探してるものは見つからないけど、PoEスプリッターは買えるよ。PoE入力で、イーサネットと電源出力。誰かがこれをやるのも時間の問題だと思うな…。

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一度、いくつかのRaspberry Pi用にPoEハットを使ったことがあるよ。これは間違いなくいいアイデアだね。

Thunderbolt 4/5のドックについては、まだ高級なThunderbolt 5ドックを買うのをためらってる。多くはまだ2.5GbE Ethernetやディスプレイに制限があるから。CalDigit TS5 Plusは10GbEを搭載した数少ない選択肢の一つで、価格は500ドル（しかも大抵は品切れ）。自分は約64ドルで企業のリファービッシュ品のHP Thunderbolt 4 G4ドックを買えたから、他の人にも同じことを勧めるよ（これにはIntelの2.5GbEと良いディスプレイ出力がある）。

参考までに、AliExpressでRealtekチップセットのXikestor 10Gアダプターを買ったけど、安い5Gのやつより性能が劣ってる。

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そうだね。交渉できるからって、使えるわけじゃないからね。

お気に入りのUSBイーサネットアダプターは、ドライバーのダウンロードなしでどこでも使える100Mbitのやつだよ。

USBのバージョン名、ほんとややこしいよね。昔は全部の意味を知ってたけど、USB IFが勝手に名前を変えちゃって、いくつかのバージョンが同じ名前になったり、他のバージョンの古い名前と同じ名前にされたりしたから、もう何が何だかわからない。USB 3.2 gen 2x2って言われても、全然意味わかんないよ。

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うん、大丈夫だよ。USB Cコネクタ自体の不明瞭さに合ってるし、いろんな速度で電力を供給したり受け取ったりするかもしれないし、全然ダメなこともあるし、速いか遅いかも分からない。映像を提供したり受け取ったりすることもあるし、PCI Expressの解釈を提供することもあるけど、たぶんしないだろうね。どんな場合でも見た目は同じだし、使うケーブルもその性能についてあんまり教えてくれないだろうね。（オーバルティーン、ちゃんと飲んでね。）

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それがあなたの人生にどんな影響があるの？

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公平に言うと、彼らはこのよくある批判を受け止めたみたいだね。USB 4の名前はもっと分かりやすくなったし、必要なものを見つけやすくするために、シンプルなデータ速度と電力のラベリングを進めてる。

FreeBSDのRealTek 8129/8139 PCI NICドライバのソースから: https://elixir.bootlin.com/freebsd/v10.2/source/sys/pci/if_r... /* * RealTek 8129/8139 PCI NICドライバ * * RealTekチップセットに基づく非常に安価なPCI 10/100アダプタをいくつかサポート。データシートは * www.realtek.com.tw から入手可能。 * * ビル・ポールによって書かれた * コロンビア大学電気工学部 * ニューヨーク市 / / * RealTek 8139 PCI NICは「ローエンド」の意味を再定義する。これは * おそらく、SMCが作ったFEASTチップを除けば、最悪のPCIイーサネットコントローラだ。8139はバスマスタ * DMAをサポートしているが、インターフェースがひどくて、通常バスマスタDMAが提供するパフォーマンス向上を * 無効にしてしまう。 * * 送信のために、このチップは4つのTXディスクリプタレジスタの系列を提供する。各送信フレームは、 * 連続したバッファ内にあり、ロングワード（32ビット）境界に整列している必要がある。つまり、ほとんどの場合、 * フレームを送信するためにはmbufコピーをしなければならない。例外は、a) パケットが単一のmbufに収まる場合、 * b) パケットがmbufのデータ領域内で32ビット整列している場合だけだ。ディスクリプタレジスタが4つしかないため、 * 同時に送信待ちのパケットは4つまでしか持てない。 * * 受信もあまり良くない。ドライバは、チップが受信したフレームをDMAするための単一の大きな * バッファ領域（最大64Kサイズ）を割り当てなければならない。この領域内で受信パケットがどこから始まり、 * どこで終わるか分からないため、データをバッファ領域からmbufsにコピーして、パケットを上位プロトコル * レベルに渡すしかない。 * * このひどい設計では、400MhzのPIIか同じくらいの強力なCPUがない限り、100Mbpsで decentな * パフォーマンスを達成するのは不可能だ。 * * 明るい点として、8139には内蔵PHYがあるけど、ほとんどの他のNICのようにMDIOシリアルインターフェースを使うのではなく、 * PHYレジスタは8139のレジスタ空間を通じて直接アクセスできる。8139はオートネゴシエーションや64ビットの * マルチキャストフィルタもサポートしている。 * * 8129チップは8139の古いバージョンで、外部PHYチップを使用している。8129はMIIにアクセスするための * シリアルMDIOインターフェースを持っていて、8139はオンボードPHYレジスタに直接アクセスできる。 * チップの種類に応じてどのインターフェースを使用するか選ぶ必要がある。 */

└

8159 != 8139 > /* * RealTek 8129/8139 PCI NICドライバ * * RealTekチップセットに基づく非常に安価なPCI 10/100アダプタをいくつかサポート。 […] それと、お願いだから、そのペーストから *sを少なくとも削除してくれ。これは本当にひどくて、読者に対して失礼だよ。

実際にSFP+ポートがあるものはあるの？それが欲しいだけなんだけど。DACがCat7より安いのに、誰も10Gイーサネットを使いたがらないし、長い距離が必要なときは7ドルのマルチモードに変えればいいんだから。

ところで、最近の1Gbps以上のスイッチやケーブルはどうなの？

ハクソク