集线器（Hub）是一种传统的网络设备，用于将多个以太网设备连接在一起并形成一个局域网（LAN）。虽然在现代网络中，集线器逐渐被功能更强大的交换机所取代，但在一些简单的或特定场景中，如工业自动化、小型网络、网络测试环境等，集线器仍有其使用价值。为了实现数据的广播式传输，集线器内部使用了专门的以太网芯片来完成信号的放大、转发与同步。本文将介绍集线器中常用的以太网芯片及其技术特点。

一、以太网芯片在集线器中的作用

集线器的工作原理是：当一个端口收到以太网帧时，会将该帧广播到所有其他端口。它并不具有数据帧解析、路径选择或MAC地址表等功能，因此结构相对简单，但对以太网芯片的稳定性、时钟同步能力和电气兼容性要求较高。

在集线器内部，常用的以太网芯片主要包括：

PHY（物理层）芯片：负责信号的编码/解码、调制/解调，保证数据在物理媒介中的传输质量。

Repeater（中继）芯片：实现信号的重定时、重整形，用于放大并广播到多个端口。

控制逻辑芯片：负责数据通道的管理、冲突检测和数据流控制。

二、集线器常用的以太网芯片厂商与产品

Microchip（原Micrel）

Microchip（并购了Micrel）是集线器以太网芯片的重要供应商，曾推出多个专门用于低速以太网（10/100Mbps）集线器的芯片。代表产品如：

KS8995：集成5个10/100Mbps端口，具备简单的以太网交换功能，但也常被用于“智能集线器”中，具有较强的兼容性和低功耗特点。

KSZ8841/8842：提供PHY和MAC接口，适用于集线器或低端交换设备，特别适合工业或嵌入式设备中集线功能实现。

Microchip的芯片以高集成度和稳定性著称，适合小体积、低功耗的网络产品。

Realtek（瑞昱）

Realtek是全球知名的网络芯片厂商，其以太网芯片广泛应用于家用路由器、网络接口卡和集线器等低成本网络设备。常用于集线器的芯片包括：

RTL8305NB：五口以太网交换/集线芯片，支持10/100Mbps速率，具备广播转发功能，虽然也具备部分交换特性，但在简单网络中可以作为集线芯片使用。

RTL8201CL：一款常用的PHY芯片，结合外部中继逻辑电路，可用于构建基础的集线器结构。

Realtek芯片价格低廉、易于设计整合，因此被广泛应用于成本敏感型产品。

Davicom

Davicom是一家以太网通信芯片设计公司，提供多种适用于低速网络通信的芯片。其产品在消费级和工业集线器中均有应用。

DM9008/DM9010：是早期常用于10Mbps集线器或网络模块的芯片，兼容性强，适用于嵌入式系统或工业网络应用。

DM9161：10/100Mbps PHY芯片，适配多种中继芯片或集线器控制逻辑。

Davicom的芯片稳定性较好，适用于对性能要求不高但对抗干扰性要求较强的应用环境。

Texas Instruments（TI）

德州仪器在工业和汽车以太网领域也提供集线器芯片解决方案，尤其在支持多口广播、抗干扰能力和功耗控制方面表现优异。

DP83848：10/100Mbps PHY芯片，广泛用于各种网络模块和集线器中，具有低功耗、高兼容等特点。

TLK系列：适用于更高速率的工业网络环境，虽然不完全为集线器设计，但可用于特殊场景下的以太网扩展或中继功能。

三、应用场景与发展趋势

虽然集线器已不是主流设备，但在一些应用中仍有市场，如：

工业控制系统：不需要复杂路由逻辑，仅需可靠广播；

嵌入式设备网络接口：空间和成本限制下，集线器方案更具优势；

教学与测试平台：通过简单网络拓扑结构进行网络协议学习和实验；

广播系统：一些需同时发送数据至多个节点的系统可利用集线器逻辑。

随着芯片工艺的进步，现代的“智能集线器”也趋于集成交换功能，并具备基本的冲突管理和速率控制。越来越多芯片厂商将PHY、MAC和控制逻辑高度集成化，推动小型网络设备向更高效、低成本、低功耗发展。

结语

集线器作为一种经典网络设备，虽然功能简单，但在特定场景下仍具不可替代的作用。其核心部件——以太网芯片，决定了设备的稳定性、传输性能和可靠性。通过选择如Microchip、Realtek、Davicom、TI等厂商的合适芯片产品，可以有效满足不同类型集线器的设计需求，助力小型网络系统的高效构建。