沁恒CH398X USB3.0千兆网卡芯片,引脚兼容RTL8153B/E

充电头网 2026-08-27 10:42

充电头网了解到,沁恒微电子的CH398X USB3.0千兆网卡芯片,面向USB千兆网卡、Type-C扩展坞、工控设备、嵌入式终端等应用。

该芯片采用沁恒自研青稞RISC-V处理器,芯片架构针对网络应用优化。支持USB3.2 Gen1与千兆以太网连接,并针对网络传输、系统兼容及量产应用进行了高度集成。

沁恒CH398X USB3.0千兆网卡芯片,引脚兼容RTL8153B/E图1

CH398X的一大特点是具备较强的现有方案替代能力,其引脚兼容RTL8153B/E,原有产品PCB无需重新设计即可进行芯片替换,同时可在功能上替代AX88179。

对于已经量产的USB千兆网卡、扩展坞以及工控产品而言,可以明显降低重新Layout和硬件验证带来的开发成本。

与此同时,CH398X内部集成Flash,无需像部分现有方案一样外挂Flash器件,可进一步减少外围BOM和PCB占用空间。

芯片还在出厂时固化唯一MAC地址,产品量产过程中无需再进行MAC地址二次烧录,进一步简化生产流程。目前CH398X已经进入市场销售,可满足产品开发及批量导入需求。

MAC层硬件广播风暴抑制,提升工业网络稳定性

除了完成USB到千兆以太网的高速转换,CH398X还针对工业及专业网络环境加入了丰富的硬件网络处理能力。

沁恒CH398X USB3.0千兆网卡芯片,引脚兼容RTL8153B/E图2

针对工控现场可能出现的网络环路及广播风暴问题,CH398X支持MAC层硬件广播风暴抑制功能,可降低异常广播流量对系统正常通信的影响。

在工业现场、复杂局域网等环境中,如果网络出现环路或异常设备,可能产生大量广播、组播报文,占用网络带宽并增加主机处理负担。CH398X可在MAC硬件层面对异常广播流量进行抑制,减少广播风暴对终端正常网络通信的影响。

相比依赖操作系统或软件处理,这种硬件级机制无需持续占用主机CPU资源,对于工控机、工业网关、无人值守终端等对网络稳定性要求较高的设备具有较强实用价值。

在数据处理方面,CH398X还支持硬件校验和卸载、TSO大包分片、VLAN卸载以及最大9K巨型帧。将部分TCP/IP数据处理任务交由芯片硬件完成,可以降低主机侧处理开销,并提升大数据量网络传输效率。

芯片同时支持Magic Packet魔术包、唤醒帧等远程唤醒WOL功能,可满足工控设备、企业终端以及远程维护等场景下的网络唤醒需求。

三种协议模式,多系统实现免驱应用

系统兼容性也是CH398X的重要特点之一。

CH398X支持CDC-NCM、CDC-ECM以及厂商自定义协议三种工作模式,可根据不同主机平台及产品需求灵活选择。

在标准协议模式下,CH398X可覆盖Linux、统信UOS、麒麟、Android、iOS/iPadOS、macOS、HarmonyOS以及Windows等操作系统的免驱应用,可减少不同系统平台的驱动适配工作,对于扩展坞、USB网卡以及跨平台工业设备更加友好。

对于需要进一步调用专业网络功能的产品,沁恒同时提供Linux、U-Boot、Windows等厂商驱动,并提供PXE/UEFI驱动支持,可覆盖桌面系统、嵌入式平台以及网络启动等不同应用需求。

此外,CH398X支持MAC Address Pass-Through(MAC地址直通)以及PXE启动,可进一步满足企业计算机、无盘终端、批量系统部署和设备管理等应用需求。

内置LDO+DC-DC,单5V或3.3V供电

CH398X内部集成LDO和DC-DC电源模块,支持单5V或单3.3V供电。

其中5V供电方式可方便USB网卡、USB转网口适配器等直接从USB端取电;3.3V供电方式则更加适合主板、扩展坞及嵌入式设备板载应用。通过将电源转换模块集成到芯片内部,可进一步减少外围电源器件,降低PCB设计复杂度。

沁恒CH398X USB3.0千兆网卡芯片,引脚兼容RTL8153B/E图3

CH398X对应订货型号CH398X5,采用5×5mm QFN40E封装,工业级工作温度范围覆盖-40~85℃,兼顾小型化设计与工业环境下的应用需求。

引脚兼容RTL8153B/E,加速现有方案切换

从实际产品开发角度来看,CH398X不仅是一颗USB千兆网卡芯片,其引脚兼容设计也降低了现有产品进行方案切换的门槛。

对于采用RTL8153B/E的既有产品,CH398X可在基本不改变原有PCB的情况下完成芯片替换,同时由于内部已经集成Flash,还可以进一步去除原方案中的外围Flash器件;针对AX88179方案,CH398X则能够实现功能替代。

再结合出厂固化唯一MAC、多系统免驱、厂商驱动以及工业级宽温等特性,可以缩短从硬件替换、软件适配到产品量产的导入周期,为USB网卡、Type-C扩展坞、工控设备以及嵌入式终端提供一套高集成度的USB千兆以太网方案。

充电头网总结

沁恒CH398X面向USB千兆以太网应用,在网络传输、系统兼容和硬件集成等方面进行了较完整的功能覆盖。芯片不仅支持硬件校验和卸载、TSO、VLAN卸载、9K巨型帧及WOL等网络功能,还加入MAC层硬件广播风暴抑制,可提升复杂网络环境下的通信稳定性。

同时,CH398X引脚兼容RTL8153B/E,并支持功能替代AX88179,配合内置Flash、固化唯一MAC、多平台免驱以及完善的厂商驱动支持,可进一步减少外围器件和量产配置环节,降低现有USB网卡、Type-C扩展坞及工控设备切换方案的开发门槛。

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