近日,据外媒报道,思科正在考虑在以色列设南部城市贝尔谢巴建立新的芯片开发中心。最近几周,思科正在试图招募半导体领域的工程师担任新中心的管理和工程职位。但是思科的计划仍然处于起步阶段,新芯片开发中心最终可能会在以色列别的城市开设。据了解,该中心将致力于发展路由器和交换机的Silicon One 芯片,用于加速数据中心网络的发展。

我们看到,作为IT和网络行业的领头羊,思科却在半导体这块棋盘上不断落子。

路由器起家,半导体锦上添花

1984年12月,思科系统公司在美国成立,创始人是斯坦福大学的一对教师夫妇:莱昂纳德·波萨克和桑蒂·勒纳,夫妇二人设计了叫做“多协议路由器”的联网设备,用于斯坦福校园网络(SUNet),将校园内不兼容的计算机局域网整合在一起,形成一个统一的网络。这个联网设备被认为是联网时代真正到来的标志,而思科也从路由器开始起家。

2000年,互联网已经进入飞速发展阶段,这也从一定程度上推动了以电信设备为主要赢利点的思科的发展。这一年,思科的销售额达到了180亿美元。2000年３月,思科总市值达到5550亿美元,一度超过微软成为美国市场价值最高的公司,迎来了其短暂的高光时刻。同年,半导体全球销售额高至2000亿美元,业界普遍增大支出,纷纷扩产并购,股价节节上升。

也许是当时前景光明的半导体行业给了思科信心,而思科自己的网络设备也需要半导体,加上良好业绩给了思科丰厚的“家底”,思科当年进行的十多次并购里,有两次是关于芯片的。

思科的并购成瘾,从1993年开始。据说思科的第一个收购是因为它的客户需要某一家公司的产品,于是它就决定把这家公司买过来。据统计,1992年9月至2021年2月,思科一共进行了218次并购。

并购成瘾,思科瞄准了半导体

这些年来,作为网络设备制造商的思科围绕着光纤设备所需要的芯片进行了多次并购,例如他们于2001年以1.5亿美元收购WAN芯片制造商AuroraNetics,思科希望使用AuroraNetics的技术来设计符合目前市场高速数据流量需求的光纤设备产品。

2004年,思科以8900万美元收购ProcketNetworks,该公司并购案中所涉及的130位技术人才预计将可强化思科路由器及芯片的研Silicon One发能力。

2007年,思科收购了一个专攻加速网络处理芯片的初创公司Spans Logic,思科表示通过收购,希望可以提高它生产的网络架构产品的效率,思科收购Nemo,思科想要通过后者的网络内存芯片技术进一步提高其核心交换平台和服务模块的性能。

2016年思科以3.2亿美元的价格收购了以色列初创公司Leaba Semiconductor,Leaba团队在设计领先的网络半导体方面拥有很强的成功经验,通过将Leaba的半导体专业知识与思科工程团队相结合,思科得以加快下一代产品组合的计划,并更快地将新功能推向市场。这笔收购也为思科后来出售其网络芯片奠定了基础。

2019年底,思科发布了名为Silicon One的新芯片,以及Silicon One的产品家族思科 8000。同时,思科宣布已经开始向主要数据中心运营商包括微软和Facebook提供交换芯片。思科在网络芯片设计上深耕多年,以往思科不单独出售芯片,而是将芯片配备在网络设备里供用户使用,其芯片特性通常不为外界所知。

2019年,思科发布了Silicon One Q100芯片,该芯片首次完成网络芯片(交换、路由、矩阵)架构的统一。这样流量在网络中的转发行为就是完全一致的,网络复杂性大大降低,网络的可预测性大大增强;同时网络中也只有一套SDK,这对于开发和运维的好处是显而易见的,业务将可以快速上线并进行可靠运维。2019年,思科拥抱了更加开放的芯片销售战略,此次单独出售交换芯片成为思科最具突破性的举措。

之所以是由思科首次完成网络芯片(交换、路由、矩阵)架构的统一,绝非偶然。这是基于过去三十多年思科研发网络芯片的积累和巨大的投资。可以预计的是,统一的芯片架构,将会使得思科产品的迭代速度加快,为用户提供更多、更好的选择。但统一就意味着需要有部分舍弃,意味着整合,因此背后是整个公司研发体系的彻底转型。

2020年10月,思科发布了六款全新的网络芯片(Silicon One Q200/Q200L/Q201/Q201L/Q202/Q202L),将思科 Silicon One 解决方案从原本以路由为中心扩展到了 Web-Scale 交换领域。

2021年3月,思科发布三款高速网络处理芯片,Silicon One Q211/Q211L/P100,这意味着不到15个月的时间内,思科Silicon One 已经总共拥有了 10 款统一架构芯片。

上周,思科发布了 P100 处理器,这是一款 19.2 Tbps 芯片,针对网络规模数据中心的高密度、高性能路由进行了优化。此次推出的 P100 是Silicon One 家族的第11 款产品。思科表示,在一个线路卡中,P100 在 36 端口设备中一式三份使用时可提供最大的好处。该配置在相对较小的空间内承载了更多的带宽和更高的性能功率比。更高的带宽降低了解决带宽限制带来的网络复杂性。因此,据思科称,使用 P100 后,客户的总运营成本将下降。

各芯片应用,图片来源于思科官网

思科并不只是“冲动消费”与盲目并购,它从自己的业务出发,一步步发展与自己业务相关的半导体细分领域,再加上资源整合与不断投入研发,发布了属于自己的Silicon One系列。

布局数据中心,瞄准硅光子技术

近些年来,随着数据中心的发展,原来越多的数据需要被处理。而传统的基于硅的技术在数据传输的过程中开始出现了一些瓶颈,而硅光技术可能会成为解决这些挑战的技术之一——数据中心内部以及数据中心之间的互连互通均需要光模块来实现,而硅光模块与原有的产品相结合势降低整个设备的成本,做到成本可控。

根据C114的报道显示,目前大部分的硅光模块是应用于数据中心领域,占比几乎超过90%,因此,这也吸引了包括思科在内的厂商开始布局硅光子相关技术。对于思科来说,他们在这该领域的布局,同样离不开大量的收购。

2010年,思科收购了高速光网络解决方案提供商CoreOptics,这笔收购加强了思科在欧洲的光通信业务。根据当时的报道显示,借以这笔收购,思科将可以为用户提供100Gbps的传输技术,使用户网络能够“满足由视频、移动设备和云服务引起的IP流量快速增长的需求”。

2012年,思科又计划收购Lightwire,这是一家主要开发高速连网应用所需的高级光纤互联技术的企业。Lightwire在CMOS纤维光学和封装设计方面拥有专业优势,它已经通过将多种高速主动和被动光纤功能整合到一小块硅基片上的方式在光纤互联领域取得一些创新成果。

2018年,思科宣布将以6.6亿美元的现金和股权奖励收购加州半导体公司Luxtera。Luxtera开发了硅光子技术,这种技术将编码成光子信息转换成光纤直接传输到半导体中,极大地加快了数据传输速度。思科在一份声明中称:“新兴的分布式云计算、移动性和物联网应用,推动着公司客户对带宽的需求与日俱增。换言之,对网络的需求呈指数级增长,需要新时代的联网技术,这就是我们要收购Luxtera的主要原因。”

2019年7月,思科宣布拟斥资26亿美元收购Acacia。思科希望此举能够颠覆传统的光网络市场格局,使其定位为相干光互连组件(嵌入式模块,可插拔模块和半导体)的关键供应商,从而直接与华为,Ciena和诺基亚等光网络系统巨头竞争。但这笔交易并没有如愿达成。

另一方面,从整体市场来看,据市场调研机构预测,在2020年以前,硅光子芯片将远远超越铜布线的能力,而其解决方案可望部署于高速的讯号传输系统中。在2025年及其后,这项技术将更广泛地用于处理互连多核心与处理器芯片等应用中。以芯片级而言,这一市场预计将在2025年时达到15亿美元。

由此来看,思科针对硅光领域的布局的确存在着很大的市场前景。另一方面,思科在2019年就开放了其网络芯片的销售,或许在硅光领域的进展,能成为他们打开芯片市场的下一个突破点。

除了并购之外,思科也曾寻求了别的方式来发展半导体。

2004年,IBM和思科公司达成协议,两家公司已合作设计和制造世界上最复杂的可编程定制芯片。这种芯片预计能够通过思科当时新研制的超级邮件路由系统CRS-1 IP,传送40Gbps的数据量。思科所设计的这一处理器(Silicon Packet Processor),具有3.8千万个电极,这个18.3微米的芯片包含有9个被思科和IBM设计的专用于思科路由器CRS-1的特殊集成电路。

这一芯片是两家公司半导体技术共同研发的结果。在之前的两年中,IBM和思科的工程师密切合作共同研发了10种新型芯片。思科公司的副总裁Dan Lenoski说,这个项目是 IBM 和 思科共同致力于创新和团队合作的一个很好的例子。

思科在半导体这个棋盘上落子环环相扣,从并购到自研,思科走出了一个网络设备制造商的半导体之路。

相信思科对半导体的布局,一定不会止步于此。