《電子技術(shù)應(yīng)用》
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新華三布局路由器芯片,,它對我們?yōu)楹稳绱酥匾?

2019-04-09
關(guān)鍵詞: 新華 半導(dǎo)體 路由器 CPU

路由器生活中常見的一款產(chǎn)品,,它是互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)設(shè)備,,用來連接多種網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的分發(fā)和管理,。近日,,國內(nèi)知名的新華三集團(tuán)宣布成立新華三半導(dǎo)體技術(shù)公司,,投資運(yùn)營芯片設(shè)計(jì)開發(fā)基地。據(jù)悉,,新華三本次投資是為了研發(fā)新一代高端路由器芯片,,為相關(guān)客戶提供高性能的高端路由器產(chǎn)品與解決方案,,通過對半導(dǎo)體技術(shù)的布局,將其應(yīng)用到AIoT領(lǐng)域,。

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據(jù)悉,,新華三集團(tuán)是業(yè)界領(lǐng)先的數(shù)字化解決方案領(lǐng)導(dǎo)者 ,,致力于成為客戶業(yè)務(wù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級可信賴的合作伙伴,,擁有H3C?品牌的全系列服務(wù)器,、存儲、網(wǎng)絡(luò),、安全、超融合系統(tǒng)和IT管理系統(tǒng)等產(chǎn)品,,能夠提供云計(jì)算、大數(shù)據(jù),、大互聯(lián)、大安全和IT咨詢與服務(wù)在內(nèi)的數(shù)字化解決方案和產(chǎn)品的研發(fā),、生產(chǎn),、咨詢、銷售及服務(wù)  ,。這次新華三進(jìn)軍路由器市場并非一時(shí)沖動,它們在企業(yè)網(wǎng)市場高端路由器市場上耕耘已久,,對于芯片研發(fā),它們?nèi)允翘幱诔醪诫A段,。

路由器芯片的作用是什么?

隨著國家對網(wǎng)絡(luò)信息安全的重視程度不斷提升,,政府,、運(yùn)營商及各行各業(yè)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對于通信芯片安全可控的需求也在不斷提升,,“寬帶中國”戰(zhàn)略的大力推進(jìn),信息化,、數(shù)字化與智能化的浪潮進(jìn)一步向家庭領(lǐng)域延伸,作為智能網(wǎng)絡(luò)環(huán)境當(dāng)中的“中樞神經(jīng)”,,無線路由器連接著家庭的其他智能設(shè)備的“神經(jīng)末梢”,,成為企業(yè)關(guān)注的重要產(chǎn)品,。

路由器發(fā)明使網(wǎng)絡(luò)有了高速發(fā)展,但在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展初期,,網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃俾时容^低,,業(yè)務(wù)量比較少,這個(gè)時(shí)期的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一般基于CPU,,即通過在CPU上運(yùn)行相關(guān)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)功能,。它具有很高的靈活性,,可通過更新操作系統(tǒng),就可以完善原有功能或加入新的功能和服務(wù)特性,。這種方法缺點(diǎn)是處理速度慢,、吞吐率低,。

路由器性能由路由器吞吐量、時(shí)延和路由計(jì)算能力等指標(biāo)體現(xiàn),,其中路由器芯片決定了計(jì)算能力。路由器芯片是路由器處理器的關(guān)鍵部分,,無論在中低端還是高端路由器中,,CPU都是路由器的心臟。通常在中低端路由器中,,CPU負(fù)責(zé)交換路由信息、路由表查找以及轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包,。在高端路由器中,,通常包轉(zhuǎn)發(fā)和查表由ASIC芯片完成,,CPU只實(shí)現(xiàn)路由協(xié)議、計(jì)算路由以及分發(fā)路由表,。由于技術(shù)的發(fā)展,路由器中許多工作都可以由專用芯片實(shí)現(xiàn),。

ASIC是把雙刃劍

隨著光纖等傳輸技術(shù)的進(jìn)步,,網(wǎng)絡(luò)帶寬的增長速度逐漸超過了CPU處理能力的增長速度,這使得基于“CPU+操作系統(tǒng)”的路由器逐漸成了網(wǎng)絡(luò)的瓶頸。需要想辦法提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能,。在這種情況下,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備開始采用ASIC技術(shù),,它通過把指令集或計(jì)算邏輯固化到芯片中,它把轉(zhuǎn)發(fā)過程的所有細(xì)節(jié)全部采用硬件方式來實(shí)現(xiàn),因而可以獲得很高的處理速度,,這就能夠很好地滿足對性能的要求,,適應(yīng)了網(wǎng)絡(luò)帶寬不斷增長的發(fā)展趨勢。

ASIC的優(yōu)點(diǎn)也是它的缺點(diǎn),,就是缺乏靈活性,。一旦指令或計(jì)算邏輯固化到芯片硬件中,就很難修改升級,,要增加新的功能或提高性能,,就得重新設(shè)計(jì)芯片,。另外,設(shè)計(jì)和制造復(fù)雜的ASIC一般需要花費(fèi)周期長,,研發(fā)費(fèi)用較高,。

除此之外,當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大,、新的業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn),,網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展也不僅僅是帶寬的不斷提高,而更多地表現(xiàn)為對“智能化處理”的要求,,如服務(wù)質(zhì)量、控制安全等服務(wù)都需要分類和深層數(shù)據(jù)處理,。這些服務(wù)功能既要求處理的高速度,又要求實(shí)現(xiàn)的靈活性,,因此處理器需要能夠高速地、靈活地滿足各種服務(wù)和應(yīng)用的不同需求,,這一點(diǎn)卻是ASIC技術(shù)也難以滿足的,。

ASIC技術(shù)對應(yīng)的是網(wǎng)絡(luò)處理器,,它是為優(yōu)化包處理而設(shè)計(jì)的,它將能把數(shù)據(jù)包以線速送到下一個(gè)節(jié)點(diǎn),,另外,,如果需要新的功能或新的標(biāo)準(zhǔn),,設(shè)備制造商能通過給網(wǎng)絡(luò)處理器編程來實(shí)現(xiàn),,以滿足各種新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,。網(wǎng)絡(luò)處理器較之ASIC最大的優(yōu)勢是靈活,開發(fā)周期相對較短,。網(wǎng)絡(luò)處理器的性能相對于其它處理器有很大的提升,,但是在高速數(shù)據(jù)包處理方面與ASIC仍有差距,。

路由器處理器芯片除了通用處理器之外,其它的嵌入式處理器、ASIC處理器,、網(wǎng)絡(luò)處理器都有它們發(fā)展和用武之地,。嵌入式處理器將更多地出現(xiàn)在低端的路由器產(chǎn)品中,,如家用、SOHO級寬帶路由器,、VPN防火墻網(wǎng)關(guān);ASIC處理器與網(wǎng)絡(luò)處理器將更多地出現(xiàn)在中端,、高端的企業(yè)級、電信級的路由器及交換機(jī)中,。


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