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新华三布局路由器芯片,它对我们为何如此重要?

2019-04-08 17:53
爱电子
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路由器生活中常见的一款产品,它是互联网络中的节点设备,用来连接多种网络或网段,实现网络的分发和管理。近日,国内知名的新华三集团宣布成立新华三半导体技术公司,投资运营芯片设计开发基地。据悉,新华三本次投资是为了研发新一代高端路由器芯片,为相关客户提供高性能的高端路由器产品与解决方案,通过对半导体技术的布局,将其应用到AIoT领域。

新华三布局路由器芯片,它对我们为何如何重要?

据悉,新华三集团是业界领先的数字化解决方案领导者 ,致力于成为客户业务创新、产业升级可信赖的合作伙伴,拥有H3C?品牌的全系列服务器、存储、网络、安全、超融合系统和IT管理系统等产品,能够提供云计算、大数据、大互联、大安全和IT咨询与服务在内的数字化解决方案和产品的研发、生产、咨询、销售及服务  。这次新华三进军路由器市场并非一时冲动,它们在企业网市场高端路由器市场上耕耘已久,对于芯片研发,它们仍是处于初步阶段。

路由器芯片的作用是什么?

随着国家对网络信息安全的重视程度不断提升,政府、运营商及各行各业的网络系统对于通信芯片安全可控的需求也在不断提升,“宽带中国”战略的大力推进,信息化、数字化与智能化的浪潮进一步向家庭领域延伸,作为智能网络环境当中的“中枢神经”,无线路由器连接着家庭的其他智能设备的“神经末梢”,成为企业关注的重要产品。

路由器发明使网络有了高速发展,但在网络发展初期,网络传输的速率比较低,业务量比较少,这个时期的网络设备一般基于CPU,即通过在CPU上运行相关网络操作系统来实现各种网络功能。它具有很高的灵活性,可通过更新操作系统,就可以完善原有功能或加入新的功能和服务特性。这种方法缺点是处理速度慢、吞吐率低。

路由器性能由路由器吞吐量、时延和路由计算能力等指标体现,其中路由器芯片决定了计算能力。路由器芯片是路由器处理器的关键部分,无论在中低端还是高端路由器中,CPU都是路由器的心脏。通常在中低端路由器中,CPU负责交换路由信息、路由表查找以及转发数据包。在高端路由器中,通常包转发和查表由ASIC芯片完成,CPU只实现路由协议、计算路由以及分发路由表。由于技术的发展,路由器中许多工作都可以由专用芯片实现。

ASIC是把双刃剑

随着光纤等传输技术的进步,网络带宽的增长速度逐渐超过了CPU处理能力的增长速度,这使得基于“CPU+操作系统”的路由器逐渐成了网络的瓶颈。需要想办法提高网络设备的性能。在这种情况下,网络设备开始采用ASIC技术,它通过把指令集或计算逻辑固化到芯片中,它把转发过程的所有细节全部采用硬件方式来实现,因而可以获得很高的处理速度,这就能够很好地满足对性能的要求,适应了网络带宽不断增长的发展趋势。

ASIC的优点也是它的缺点,就是缺乏灵活性。一旦指令或计算逻辑固化到芯片硬件中,就很难修改升级,要增加新的功能或提高性能,就得重新设计芯片。另外,设计和制造复杂的ASIC一般需要花费周期长,研发费用较高。

除此之外,当前网络的应用范围在不断扩大、新的业务不断涌现,网络的发展也不仅仅是带宽的不断提高,而更多地表现为对“智能化处理”的要求,如服务质量、控制安全等服务都需要分类和深层数据处理。这些服务功能既要求处理的高速度,又要求实现的灵活性,因此处理器需要能够高速地、灵活地满足各种服务和应用的不同需求,这一点却是ASIC技术也难以满足的。

ASIC技术对应的是网络处理器,它是为优化包处理而设计的,它将能把数据包以线速送到下一个节点,另外,如果需要新的功能或新的标准,设备制造商能通过给网络处理器编程来实现,以满足各种新的网络应用。网络处理器较之ASIC最大的优势是灵活,开发周期相对较短。网络处理器的性能相对于其它处理器有很大的提升,但是在高速数据包处理方面与ASIC仍有差距。

路由器处理器芯片除了通用处理器之外,其它的嵌入式处理器、ASIC处理器、网络处理器都有它们发展和用武之地。嵌入式处理器将更多地出现在低端的路由器产品中,如家用、SOHO级宽带路由器、VPN防火墙网关;ASIC处理器与网络处理器将更多地出现在中端、高端的企业级、电信级的路由器及交换机中。

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