PC主板网卡升级记

之前在咸鱼捡了张1037U的工控主板买的时候忘记问结果买回来才发现是百兆的网卡板载的是RTL8105E的网卡主板预留了千兆版本的全部走线只是贴的芯片是百兆的8105E的千兆版本应该是RTL8111E如此便有了自己更换芯片升级的想法

在动手前先查了查资料先在迅维上搜索了相关的贴子发现已经有前辈留下的足迹了把所有帖子都看了看发现说可以升级的和不可以升级的几乎五五开那么相信谁呢我的理解是既然有一半的人已经确定成功了那么说明原理上应该是没有问题的失败的那部分可能是焊接问题又或者是一些外围配置电阻没有更改甚至是软件故障的可能失败的原因有很多可能很多失败的案例都是个例且维修的案例多是品牌主板配置很多时候是定死了的不像我手里的工控板在设计上是做了相关的兼容准备的所以我认为升级是可以尝试的

另一方面我也很幸运地下载到了原厂的资料这非常关键在原厂的参考设计中提供了相当多的信息并且可以发现在原厂的资料中两个芯片共同的部分相当多这无疑增加了我的信心

这里我也将资料分享出来RTL8111E数据手册RTL8111E/8105E参考设计

此外还意外的发现在张大妈发现有前辈做了跟我一样的改造有详细的图文过程与思路张大妈真是高手辈出呀这里也一并附上连接铭瑄H81il全固版魔改

理论基础

要顺利升级就先要弄明白这网卡是怎么一回事对比两者的差异才有改造的方向

查阅参考设计的文档这个芯片的引脚功能很简单PCIE信号接进来另一边再通去网口剩下一些外围的辅助电路与芯片供电PCIE没有差异网口部分只缺ESD二极管原机的百兆实际上只用了4根线辅助电路在参考设计中并没有体现出差异我们先不管他供电部分是重点也是两个芯片的关键差异点决定成败的大概率就是供电部分为何请听我慢慢分析

先查阅芯片的数据手册中引脚描述的供电部分发现芯片有DVDD33DVDD10AVDD10EVDD10AVDD33五个电源网络在参考设计中数字电和模拟电并没有区分实际上就是需要3.3V1.0V两个电压但是后者并不是一个常用的电压为了减少物料成本与方便设计芯片内置了一个1.0VRegulator

在参考设计的第二页中原厂用了整整一版来说明不同系列的芯片在这个1.0V的调压器上的区别RTL8105E使用的是线性稳压来降压RTL8111E是开关型的同时两者也都支持外部1.0V供电通过一个配置电阻来决定

1V0供电配置

1.0V供电的配置表特别要注意的是8111E8105E中对于R23R24的定义是反的

配置电阻原理图

参考设计上配置电阻的设计

配置电阻实物

我的工控主板上的配置电阻实物图中指到的是参考设计中的R24右边那个空焊盘是R23的位置这个可以通过万用表量出来是上拉还是下拉所以主板设计的是芯片自带的调压器供电1.0V主板只提供3.3V但是因为上文提到了两个芯片这里的定义是相反的我们需要把电阻给移到右边去此外由于RTL8111E是开关型的降压我们需要电感等器件给补上

电感

可以看到REGOUT引脚引出后通往的就是电感和电容更开心的是主板上把Buck电路相关的小阻容都贴好了只缺电感而已

到这里事情已经基本清晰我唯一疑惑的是原设计中是LDO降压但是REGOUT引脚出来直接就连接到了电感电感没有贴所以引脚就应该是断路了那么那路1.0V是如何送往芯片的呢或许唯一的解释是在内部连接了只可惜没有搞到RTL8105E的数据手册所以无法验证了

实战的尝试

所以目前看来我们需要做的就是补一个ESD二极管其实可以不补更换网卡芯片右移配置电阻补一个电感

电感看参考设计可以选择2.2uH/4.7uH那我取个中间值3.3uH好了封装量了一下似乎CD32比较合适ESD二极管板子留的封装是SOT23-6这种都是内置了好几路的ESD防护的所以1个就可以保护4个信号线型号只要是给高速信号用的低输入电容的就行我用的是IP4223CZ6因为淘宝上卖芯片的商家也卖这个

焊好之后检查一下有无连锡量一下两路供电有没有短路就可以上电了开机后主要关心的是1.0V供电出来没有