新華三布局路由器芯片 ASIC是把雙刃劍

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(jí)可信賴的合作伙伴，擁有H3C？品牌的全系列服務(wù)器、存儲(chǔ)、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(chǎng)并非一時(shí)沖動(dòng)，它們?cè)谄髽I(yè)網(wǎng)市場(chǎng)高端路由器市場(chǎng)上耕耘已久，對(duì)于芯片研發(fā)，它們?nèi)允翘幱诔醪诫A段。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(lái)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(guó)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(yíng)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(guò)對(duì)半導(dǎo)體技術(shù)的布局，將其應(yīng)用到AIoT領(lǐng)域。

路由器芯片的作用是什么？

隨著國(guó)家對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息安全的重視程度不斷提升，政府、運(yùn)營(yíng)商及各行各業(yè)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)于通信芯片安全可控的需求也在不斷提升，“寬帶中國(guó)”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(wú)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(guò)在CPU上運(yùn)行相關(guān)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)功能。它具有很高的靈活性，可通過(guò)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(wú)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(zhǎng)速度逐漸超過(guò)了CPU處理能力的增長(zhǎng)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(guò)把指令集或計(jì)算邏輯固化到芯片中，它把轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程的所有細(xì)節(jié)全部采用硬件方式來(lái)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(duì)性能的要求，適應(yīng)了網(wǎng)絡(luò)帶寬不斷增長(zhǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。

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(jí)，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(zhǎng)，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(duì)“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(duì)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(guò)給網(wǎng)絡(luò)處理器編程來(lái)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(shì)是靈活，開發(fā)周期相對(duì)較短。網(wǎng)絡(luò)處理器的性能相對(duì)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(jí)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(jí)、電信級(jí)的路由器及交換機(jī)中。