擁抱 NAS 的時代（三）- NAS 的選擇 – 處理器 (CPU)

在第二篇的硬碟托盤 (Bay) 中提供了硬碟托盤數量選擇的一些建議，不知對大家有沒有幫助。要知道，硬碟托盤不一定是越多越好，大家有否發現，有時一台 4Bay 的 NAS 比一台 2Bay 的 NAS 還要便宜呢！為什麼？其中一個影響 NAS 價值的因素，便是處理器 (CPU)。

NAS 的結構，大致上跟一台電腦差不多，也會有 BIOS、CPU、RAM、Hard Disk、Network、USB….最近還有顯示器 (VGA/HDMI) 的輸出接口。在作業系統方面大部份以 Linux 為基礎。所以說它是一台小型電腦也不為過。

AMD 的 x86 處理器也有被應用在 NAS 上

處理器作為 NAS 的大腦，其效能足以影響其價格。所以當看到一台 4Bay 的 NAS 比一台 2Bay 的 NAS 還要便宜時，比較一下它們的處理器便能明白。

這是一些知名 NAS 生產商不同系列產品中所使用的處理器：

 SYNOLOGY   QNAP

現時 NAS 內使用的處理器大致分為兩大陣營，ARM 及 INTEL。早期的 NAS 使用的是 ARM 的 CPU，而後期 INTEL ATOM CPU 的加入令 NAS 的種類多起來，效能也快速的增長起來。近來有些高效的產品甚至會起用桌面電腦用的處理器。還有一些比較冷門的處理器在這裡便不討論了，也怕讀者看得一頭霧水。

ARM 處理器好處是便宜，而且也非常省電，有些甚至是不用散熱器呢。要知道 NAS 是 7×24 的在運作，發熱量少及省電是非常重要的。由於早期的 NAS 主要作用是分享檔案為主，ARM 處理器正好足夠應付此類單純的工作。

近幾年由於資訊的發達，很多中小企及家庭的用家對網絡儲存的需求越來越大，例如影片的下載，數碼攝影的普及，CCTV 的錄影等玩意，也帶動 NAS 的需求。用家對 NAS 的功能要求便越來越多，ARM 處理器在不同的應用程式開發中便開始吃不消，而 NAS 也不再是單純的一台檔案分享器。

同時 INTEL 處理器的發展，開始向更省電的製程邁進。INTEL ATOM 的發展引進了多核心及多線程的技術到這個小小的盒子中。不單效能大大的提高，而開發軟件也為程式編寫的工作帶來更多便利及選擇。

所以，在 NAS 的選購中，關於 CPU 的選擇時，可以從效能、節能及價錢方面考慮。

如果 NAS 的使用不只在分享檔案這類工作上，還會有多媒體的應用，甚至會用其架設一些伺服器，例如討論區、網誌等，又或者是高級的陣列 (RAID 5 以上），還有硬碟資料加密等的功能，一顆高效能的處理器是不可決少的，當然，高價格及高耗電便不可避免的了。有些企業級的型號甚至會用上桌面級或伺服器級數的處理器，如 INTEL 的 i5、i7 或 Xeon。

如 NAS 大部份只是在閒置的狀態，又或者只用於分享檔案等工作，ARM 的處理器正好足夠應付有餘，電子相薄，學習架設網站，討論區等功能也是可以的，只是不能有太高的要求。一顆高速的 ARM 處理器也是不差的。省下來的成本用來買一部 4 bays 的 NAS 有時更為實用。

另外，有一些應用只能安裝在指定類別的處理器的 NAS 上，可能是閞發者在應用程式的編碼上只用了針對該類處理器的指令，又或是閞發者在對某類處理器使用的指令比較擅長，又可能只有該類處理器才能有效發揮其應用的效能。所以在選購前要多加留意。

原文: onQQonline

無線路由器一、二、三根天線有什麼區別？

首先一個誤區是：天線越多覆蓋範圍越大，天線越多信號越強。

MIMO（多入多出）也就是多天線的技術是從802.11n協議之後才有的，之前的802.11a/b/g都沒有，也就是說首先老一代的路由器（802.11n之前）絕對不會有超過一個以上的天線。如果你買了一個最新的3天線支持802.11ac（最新協議）的路由器，如果你的設備是老產品，比如只支持802.11a/b/g的iPhone 3，那麼很遺憾，那麼多天線對你沒任何意義。如果硬要多天線同時發射，反而不會有好效果。

為什麼這樣說呢？首先Wi-Fi應用的環境是室內。我們常用的802.11系列協議也是針對這種條件來建立的。那就是由於有很多建築物或者障礙，發 射機到接收機之間幾乎不存在直射信號。我們管這個叫做多徑傳輸。既然是多徑，那麼傳輸的路程就有長有短，有的可能是從桌子反射過來的，有的可能是穿牆的。 於是這些攜帶相同信息但是擁有不同相位的信號一起彙集在接收機上。我們知道現代通信用的是分組交換，傳輸的是碼（symbol）。由於上面所述不同的時 延，造成了碼間干擾ISI（intersymbolinterference）。為了避免ISI，通信的帶寬必須小於可容忍時延的倒數。

對於802.11a/b/g 20MHz的帶寬，最大時延為50ns，多徑條件下無ISI的傳輸半徑為15m。在IEEE802.11協議中我們可以看到其最大範圍是35m，這是協議中還有誤碼重傳等各種手段保證通信，並不是說有一點ISI就完全不能工作。

也就是說，路由器的發射範圍其實是協議決定的。對於802.11a,b,g，增多天線沒有任何意義。假設這些天線可以同時工作，反而會使多徑效應更加惡劣。

MIMO：

在剛才維基百科的鏈接中（IEEE802.11）我們可以發現從802.11n開始，數據有了很大的提升，首先802.11n有了40MHz模式，按照之前的理論，他的發射範圍應該因此降低一半才對，而數據反而提升了一倍（70m），為什麼呢。

這主要得益於多天線技術，剛才我們討論的種種手段都是為了對抗惡劣的多徑環境，但是多徑有沒有好的一面呢？事實上多天線技術也是基於多徑的，我們稱 之為空間多樣性。多天線的應用有很多種技術手段，這裡簡單介紹2種：波束成型（Beamforming）和時空分組碼（主要介紹 Alamouti'scode）。這兩種技術的優點是不需要多個接收天線。尤其是alamouti碼，連信道信息都不用，只用數學運算就用兩根天線實現了 3dB的增益，所有老師都對此讚不絕口！

不需要多個接收天線的優點是，並不是所有設備都能裝上多天線的。為了避免旁瓣輻射，滿足空間上的採樣定理，一般以發送信號之一半波長作為實體的天線 間距。無論是GSM信號1.8GHz，1.9GHz還是Wi-Fi信號2.4GHz，我們暫取2GHz便於計算，半波長為7.5cm。所以我們看到的路由 器上天線的距離大多如此。也應為這個原因，我們很難在手機上安裝多個天線（別提三星那個7吋的手機謝謝）。

1、波束成型（Beamforming）：借由多根天線產生一個具有指向性的波束，將能量集中在欲傳輸的方向， 增加信號品質，並減少與其他用戶間的干擾。我們可以簡單籠統地這樣理解天線的指向性：假設全指向性天線功率為1，範圍只有180度的指向性天線功率可以達 到2。於是我們可以用4根90度的天線在理論上提高4倍的功率。波束成型的另外一種模式是通過信道估計判斷接收機的方位，然後有指向性的針對該點發射，提 高發射功率。（類似於聚光的手電筒，範圍越小，光越亮）。不過這種模式在哪個協議裡應用我還不清楚。

2、空時分組碼STBC(Space—Time Block Code)是在多天線上的不同時刻發送不同信息來提高數據可靠性的。Alamouti碼是空時分組碼裡最簡單的一種。為了傳輸d1d2兩個碼，在兩根天線 1,2上分別發送d1,-d2*和d2,d1*。由於多徑，我們假設兩根天線的信道分別為h1h2，於是第一時刻接收機收到的信息 r1=d1h1+d2h2,之後接受的信息r2=-d2*h1+d1*h2。接收到的這個2維方陣只要乘以信道，就可得到d1d2的信息了……呃，似乎沒 解釋清楚，沒辦法筆記不在身邊，搜了一圈也沒找到合適的材料。總之呢就是Alamouti找到一組正交的碼率為一2×2矩陣，用這種方式在兩根天線上發射 可以互不影響；可以用一根天線接收，經過數學運算以後得到發射信息的方法。

其他的MIMO呢，在概念上可能比較好理解，比如2個發射天線t1t2分別對兩個接收天線r1r2發射，那麼相當於兩撥人同時干活，速度提升2倍等 等。但是實際實現起來一方面在硬件上需要多個接收天線，另一方面需要信道估計等通信算法，那都是非常複雜，並且耗時耗硬件的計算。

講上面兩種實際上是MISO的方法也是想從另外一個方面證明，天線多了不代表他們能一起幹活。100年前人們就知道天線越多越好越大越好了，但是天才的Alamouti碼1998年才被提出來多天線技術的802.11n協議2009年才開始應用。

20年前人們用OFDM技術對抗由於城市間或室內障礙太多造成的多徑衰落，現在我們已經開始利用多徑來提高通信質量。這是技術上突飛猛進的發展，而 不是簡單的「想當然」就可以實現的。由於上課時的筆記不在身邊，總感覺有些沒太大把握的地方。對於「假設工作在802.11a,b,gSISO模式的三天 線路由器，可否認為3根天線有較大的增益？」以及「處於兩橋接模式路由器間的設備是否同時從兩路由器下載數據，怎麼進行同步？」亦心存疑惑。畢竟從書本的 知識到實際應用還有一段距離，所以如有不對之處，歡迎指正。

http://news.mydrivers.com/1/303/303201.htm