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日志

网络处理器

已有 1242 次阅读2009-5-24 05:10 |系统分类:ARM

        网络处理器(NP)是一种可编程器件,通常由若干微码处理器和硬件协处理器组成,可实现业务灵活性和高性能的有机结合。它特定地应用于通信领域的各种任务,比如包处理、协议分析、路由查找、声音/数据的汇聚、防火墙、QoS等。

  NP允许路由器、交换机等网络设备的制造商在网络产品部署完毕之后,仍然可以改变其性能,这种区别于传统ASIC芯片的可编程性,曾经对后者形成强大的竞争,但从目前的发展来看,NP在其诞生的高端领域里并未撼动ASIC的主导地位,倒是在低端接入领域渐成气候。随着网络元器件在应用电子领域的不断渗透,NP技术将逐渐成为一种较为普及的技术,这也得益于其高度的灵活性和优异的性价比


网络处理器一般具有以下特点:   


● 并行处理器: 采用多内核并行处理器结构。片内处理器按任务大致分为核心处理器和转发引擎。   
● 专用硬件协处理器: 对要求高速处理的通用功能模块采用专用硬件实现以提高系统性能。   
● 专用指令集: 转发引擎通常采用专用的精简指令集,并针对网络协议处理特点优化。   
● 分级存储器组织: NP存储器一般包含多种不同性能的存储结构,对数据进行分类存储以适应不同的应用目的。   
● 高速I/O接口: NP具有丰富的高速I/O接口,包括物理链路接口、交换接口、存储器接口、PCI总线接口等。通过内部高速总线连接在一起,提供很强的硬件并行处理能力。   
● 可扩展性: 多个NP之间还可以互连,构成网络处理器簇,以支持更为大型高速的网络处理。 从网络处理器以上特点可以看出,与通用处理器相比,网络处理器在网络分组数据处理上具有明显的优势。


        网络处理器公司一览


        Agere ( Lucent )——Agere公司的芯片集,包括快速图形处理器(FPP),路由交换处理器(RSP),和Agere系统接口(ASI)。它是一种平台处理器的解决方案,可以处理多项第二层的协议,处理速度可达OC-48的水平。Agere处理器的结构并不是依据RISC的构造,而是完全为分组处理应用重新设计的。Agere公司宣称,和以RISC为基础的解决方案相比,Agere的解决方案只需要提高处理器的时钟速度,就可以很容易地将处理速度提高到OC-192的水平。


        Lucent收购Agere以后,在平台NPU的竞争中,显著地增强了竞争的优势。Agere的技术和Lucent在光通讯层的专业知识相结合,可以产生重要的影响。


        Motorola的 C-Port公司的C-5处理器,是平台NPU中集成度最高的产品。它有16个RISC芯核,32个串接数据处理器,和5个经过针对不同作业的需要,优化过了的处理器卸载。C-5可以执行第七层以下的分组分类作业,速度为5Gbps。从C-5的处理能力,和它的每只400美元的售价来看,它是属于市场中高档应用产品。此外,C-Port公司还十分重视软件平台(C-ware )和开发工具的提供。它的着眼点是促进第三方的开发人员使用C-5,并以C-5为载体去开发分组处理应用软件和外围部件。


          IBM——IBM已经开发了两种平台NPU。用于高端的NPU,命名为Rainier。Rainier的集成度很高,有16个RISC处理器芯核,和一个嵌入的MAC和/或POS帧成形器。系统用户没有必要再另寻处理器。在低端应用,IBM开发了一种命名为Charm的以RISC为基础的处理器。Charm是以企业的LAN和WAN接入作为应用对象。由于IBM在网络处理器方面可以提供的产品十分丰富,因此它打算为生产各种各样网络设备的厂商提供全套的芯片。用户到它的公司可以完全解决问题,无须再找其它厂商。很明显,IBM以其丰富的资源和在网络芯片市场中已经占据的地位,一定可以围绕它的平台NPU成功地建立起具有竞争力的价值链。


         Intel公司收购了DEC公司的Alpha处理器部门后,获得了StrongARM技术;并以此技术为基础成立了IXP 1200 NPU公司。在性能方面,IXP1200落在它的许多对手之后。但是IXP1200可以完成第三层以下的分组交换处理功能,速度达到1Gbps,因此它在许多网络产品中仍可以使用。此外,Intel有可能使它的价格降得比对手都低。 IXP1200的最具吸引力的地方也许在于Intel公司围绕IXP1200所建立的第三方厂商的价值链。Intel成立IXA开发者论坛( Internet Exchange Architecture Developer''s Forum ),明确宣布将以该组织为中心建立完整的价值链。Intel还采取积极的兼并战略增强IXA,并努力为它的系统厂商用户增值;同时也积极为IXA开发者论坛的其它成员增值。Intel通过这样的方式极有可能会在市场中成功地建立平台NPU的竞争优势。


        MMC——从性能价格比着眼,MMC目前提供的NPU解决方案可以说是最为出色的。MMC不但是供应现成的交换结构的领先厂商,而且现在也供应相当多的NPU产品。MMC的最新的NPU产品是nP3400。它在第三层进行分组交换处理的速度达到OC-48,并且还集成有速度达4Gbps的交换结构,不需要另外再加单独的部件。所有MMC的产品,与同等水平的其它厂商的产品相比,价格都低得多。


        但是和Intel以及C-Port(Motorola)这些竞争对手相比,MMC在第三方开发方面不是很得力。最近MMC已经开始在建立平台方面下工夫;根据最近该公司在系统厂商中拓展影响的成功情况,该公司在平台NPU的角逐中仍然是一位引人注目的姣姣者。


         Sitera——Sitera公司提供一组芯片集,作为NPU的解决方案。芯片集包括公司自己开发的平台NPU和可从市场买到的商品CPU。Sitera自己的NPU担负快路程方面的处理功能,而安排市售的CPU执行控制层面上的“慢路程”功能。Sitera提供的NPU,命名为Prism,包括四个嵌入式专用RISC芯核,和一些针对不同作业优化过了的协处理器。Sitera的RISC芯核的指令集是经过针对分组处理的应用优化过的。Sitera的解决方案,在深层分组分类的速度可达OC-48的水平,在市场中属于中档到高档之间的产品。


       其他公司如:broadcom  micrel   等公司都有网络处理器。


路过

鸡蛋

鲜花

握手

雷人

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