2003年网络处理器的关键应用来自接入和企业网市场

上网时间: 2003年01月25日? 作者:孙昌旭? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:网络处理器? IDT?

网络处理器已不再局限于作为核心交换和路由设备中ASIC的取代品,它已向更广泛的应用领域扩展。2003年,多服务接入网和企业网将是网络处理器的主要应用领域,而来自消费电子市场的需求将会延伸网络处理器的内涵,为其带来新的活力。

这些变化要求网络处理器具有更高的灵活性以适应多种不同的应用,而在不景气的时代OEM(原设备厂商)对成本最为关心,因而从技术趋势上来看,网络处理器将向三个方向发展:软件能重复使用,使OEM快速地提供多种服务;在硬件上与其它微引擎集成,提供更多功能降低成本;须具有一整套开发工具、真实的模拟环境以缩短OEM开发周期和提供开发质量。

与此同时,突破了专有应用概念的网络处理器需要更高的互通性,来自不同厂商的网络处理器与搜索引擎、分类处理器、流量处理器等协处理器要能更简单地无缝连接,而不用像以往那样通过胶粘逻辑电路和FPGA来连接,业界为此正在制定相关的标准,2003年这些标准将会更加完善,从而,促进网络处理器的在更广泛的领域普及。

关键应用2003年网络处理器的关键应用来自接入和企业网市场_ESMCOL_1

HSPACE=12 ALT="英特尔杜江凌:中国市场对网络处理器和其他标准化组件的需求依然强劲">

由于全球通信市场不景气,网络处理器市场也受影响,其实际销售量令一些分析师大跌眼镜。比如In-Stat/MDR早先预测,网络处理器市场的销售额到2005年将高达70亿美元。然而,去年该市场的实际销售额不到1亿美元。现在分析师已大幅下调对该产业营业收入的预测,并指出2003年主要的收来将来自多业务接入交换和以太网、内容服务等企业网应用领域。IDC的统计数据显示,如从速度上来看,2002年主要应用集中在1Gbit/s以下的应用,而2.5G或10G以上的应用所占份额小于10%,预计2003年主要的增长同样来自1G以下的应用。(见表一)。

虽然由于核心网络的低迷,网络处理器市场遭受了较大的打击,但令人始料不及的是,其它通信领域,甚至消费电子产业,却对网络处理器产生了兴趣。一些专家甚至认为,网络处理器面临的形势有有点象当初的DSP市场。In-Stat/MDR分析师Eric Mantion说道:“1980年,人们以为DSP只会用于示波镜和一些测试设备。而如今一个普通美国人每天要接触12个DSP。我不是说网络处理器马上会达到这样的普及程度,但在短期内,它们会在20个不同的市场中找到自己的位置,而路由器只不过是其中的一个市场而已。”

Linley Group分析师Linley Gwennap指出,面向接入层的各种媒体网关,包括用于家庭的接入媒体网关将会是网络处理器最重要的应用。其它存在商机的领域包括无线基础设备、IP服务交换机、存储区域网和多路分插复用器。

对于中国市场的应用情况,英特尔互联网交换架构中国发展中心主任杜江凌博士表示:“在2003年,设备的增长主要将来自接入和企业部分。尤其是在中国,来自运营商和企业的新的服务将创造对新的设备的更强的需求。电信设备制造商设计的系统将更多地采用标准化地产品,而不是以往高成本的ASIC设计。在中国市场,即使是在对设备需求较为疲软的2002年,对网络处理器和其他标准化组件的需求依然强劲。我们预期与2002年相比,2003年对网络处理器的需求将更高。”

他接着指出,在企业方面,2003年针对网络处理器的应用将主要是关于安全方面的设备,如VPN、防火墙和入侵侦测(intrusion detection)。在电信方面,多服务宽带接入领域,如3G无线网络控制器(RNC)、媒体网关、光纤环网的宽带接入等将是网络处理器主要的应用。

技术趋势

针对以上应用多样化的趋势和OEM对成本越来越敏感的态势,网络处理器技术将向以下几个方向发展: 1)集成度更高,将硬件部件与功能强大的其它多微引擎集成以处理更高线速的数据;2)软件能重复使用,使OEM快速地提供多种服务;3)具备一整套工具、开发环境和模拟环境以加速用户开发周期和提高质量。2003年网络处理器的关键应用来自接入和企业网市场_Wayne Zhang:为了向分类处理器和网络搜索引擎供应商提供更强大的支持,网络处理器厂商正在采用业界标准接口,如LA-1、SPI-3和SPI-4。_2

首先,网络处理器正在与流量管理器、内容控制器等其它协处理器集成,以达到更高的线速和可靠性。AMCC交换及网络处理部市场总监Keith Morris表示:“网络处理器上集成了处理功能和复杂的流量管理功能后,还可能使线卡上不再需要FPGA和ASIC,从而降低每端口的费用,并具有同时支持现有和未来标准的灵活性。” IDT中国区经理Wayne Zhang表示赞同,他说:“网络处理器和流量管理器的结构很相似,将两个芯片集成能大大降低整体成本。”

运营商希望节省资本支出,同时也能节省运营费用。这意味着设备供应商需要在单一的平台上提供更多的功能,以减少下一代网络架构中不同类型设备的数量。刀片式服务器是未来开放式网络架构的基础。Morris表示:“类似地,我们预期网络处理器在刀片式服务器上得到广泛应用之后,就可以提供一些具体的服务,如内容交换、加密和VPN以及宽带聚合等。一个小型的刀片装置就可以提供多种不同的服务,而不需要为每项服务准备一套设备。例如,将来线卡上的网络处理器可以支持众多不同的接口标准,并可在线卡上提供本地协议转换。”英特尔的杜江凌也表示新一代网络处理器将支持更多的功能包括多协议处理和转换的能力以支持如ATM、以太网、无线、RPR(Resilent Packet Ring,弹性分组环)、xDSL和线缆等广范围的接入服务。

除集成一些协处理器外,Broadcom宽带处理部产品经理Kim Chan表示:“网络处理器会向集成多内核、存储控制器、10/100/1000以太网 MACs, PCI 和HyperTransport ports等功能发展,这样减小了用户对其它器件的需求,因而总体系统的可靠性也增强了。”

其次,编写的软件是否能重复使用也是OEM最关心的问题之一。传统的网络处理器需要开发人员采用专用微编码方式进行开发,而新一代的网络处理器均采用了更简单的软件来开发,如用C语言。Kim Chan说道:“采用C语言,用户软件投资将会得到保护,因为C码开发的软件可以在其它产品系列中重复使用。”

同时,英特尔的杜江凌指出,模块化的软件架构、开放的标准平台很重要,它允许功能模块能方便地被重使用。

除此之外,AMCC的Morris认为还要让代码易于理解。他说,网络处理器结构需要具备的一个特点是易于编程和提供一个软件基础,支持用户开发任何应用。许多网络处理器供应商试图通过在硅片上增加大量处理能力来达到足够的性能,但却未能摆脱对软件工程师的依赖。这种做法虽然可以使处理器具有引人注目的性能指标,但在编程方面却极其复杂。而在处理各种不同的访问类型时,上述处理器的实际性能非常糟糕。他解释:“我们采用了一种‘接近完成’的模式。这样,为该器件开发服务的软件工程师就不需关心处理器中用了多少个处理器内核或硬件任务。这种方式除了大大简化编程工作以外,它还使软件在不同的AMCC网络处理器之间进行转移。”

这样,也可以保护用户的硬件投资。比如用户可以在同一硬件平台上根据不同的应用需求编写程序。比如用户仅需设计一块线卡,根据线卡将完成的不同功能,下载不同的软件,因此同样一块线卡可以作成防火墙、负荷平衡卡或TCP端接器等不同用途的卡。

第三,网络处理器供应商要能提供精确的模拟环境和功能强大的工具集。

IDT公司中国区经理Wayne Zhang认为,节省成本,加速产品面市的关键在于能在预硬件环境中开发软件和系统结构。这样,客户能够在生产出实际硬件之前就对系统的性能、成本及功耗进行评估。此外,对系统级结构模型进行模拟也能加速产品面市时间,如在目标硬件产生前开发软件结构和调试工具;在软件环境中识别结构以降低成本,避免生产高成本硬件;允许客户写出实际代码、测量真实性能、功耗和总线利用率以优化性能;提供包括网络处理器与相联的搜索引擎或分类、内容检测处理器在内的参考硬件,使原设备厂商在生产定制硬件之前就能获得实时软件开发系统。他说:“拥有这些开发工具的原设备厂商将比那些没有开发工具的原设备厂商在市场上领先12个月。”

AMCC的Morris也表示:“AMCC提供一个完整的软件模拟和硬件开发环境,以便于客户测试和调试程序。其中的一个独特之处是,客户可以在AMCC硬件上或他们的终端系统设计工作中采用同样的模拟调试环境。”

接口标准化,为OEM提供更多选择

2003年网络处理器的关键应用来自接入和企业网市场_表一:全球网络处理器市场预测,按应用分类;表二:全球网络处理器市场预测,按速度分类_3

普及网络处理器的关键就是对于各种接口的统一,比如查看接口和流接口等标准的统一。其中,查看接口用于连接各种协处理器和网络处理器,而流接口则用于连接网络处理器和交换器件。“这些标准将有助于OEM连接来自不同供应商的不同器件。”Linley Gwennap说道,“而现在你必须从一家供应商哪儿购买所有的东西,这对小供应商很不利。像AMCC这类大公司可以提供大部分所需器件,比如网络处理器器、交换芯片和物理层器件等,而一个小供应商只能提供网络处理器器或流量管理器,而且必须能够将其器件与其它公司的器件互通。”业界正在为此制定相关的标准,以为OEM提供更多可选择的货源,加速网络处理器在更广泛领域的应用。杜江凌说道:“2002年开放标准开始出现在软件和硬件方面,如NPF(网络处理器论坛)定义的标准的软件和硬件界面,该界面使OEM可以用不同供应商提供的不同的网络处理器开发同样界面的应用。”

IDT是网络分类处理器和搜索引擎的领先供应商,Wayne Zhang表示:“为了向分类处理器和网络搜索引擎供应商提供更强大的支持,网络处理器厂商正在确定和采用业界标准接口,如LA-1、SPI-3和SPI-4。这些标准接口有助于具有专用接口的网络处理器更简便地配合其他厂商的产品。如果没有标准接口,原设备厂商就必须采用成本昂贵的FGPA和胶合逻辑电路,以确保网络处理器与线卡上周围的器件进行通信。”

他认为,从某种程度上来说,网络处理器厂商提供经济有效的解决方案意味着必须和其他厂商密切合作,向双方共同的客户推出完整的解决方案。这包括软件堆栈供应商和协处理器供应商。有些网络处理器供应商甚至在他们的参考设计中加入一些软件堆栈和网络搜索引擎,以便他们的客户能够迅速开发系统。同样,英特尔的杜江凌也说道:“网络处理器供应商需要与应用开发商、协处理器供应商、OS供应商、交换芯片供应商等基于开放的标准共同合作,为OEM提供完整的解决方案。”比如英特尔的IXP2400和IXP2800网络处理器与赛普拉斯的AyamaTM系列网络搜索引擎和VicharaTM系列网络协处理器通过LA-1已能实现无缝互连。这种互操作性使客户无需使用额外的粘合逻辑电路就能设计网络处理子系统,从而大大减小了电路板尺寸、降低了成本并缩短了开发时间。

除以上标准接口外,网络处理器还必须支持标准的总线接口。Broadcom宽带处理部产品经理Kim Chan表示:“主要的网络处理器架构必须支持标准的总线接口。用户希望网络处理器与协处理器和交换网络能方便地连接。相比于一些专用的接口,业界标准的总线接口如PCI和HyperTransport对用户更有吸引力。”

新兴公司处境艰难

虽然网络处理器市场涌入了不少新兴公司,但主要市场仍控制在少数几家老牌厂商手中。分析师Linley Gwennap估计,AMCC、IBM、英特尔和摩托罗拉这四家半导体公司占据着75%的网络处理器市场。据市场研究公司In-Stat/MDR最近发表的研究报告指出,由于市场对通信设备的需求大幅下滑,2001年网络处理器设计厂商接获的设计订单中多达80%已经遭到撤单。其中新兴公司遭受的打击最大。

事实上,网络处理器市场的低迷已使一些小型网络处理器供应商元气大伤。如果行业低迷的情况持续下去,这些小型网络处理器供应商将没有资源与那些在市场上具有竞争优势的领先软件/硬件供应商合作。这将根本上导致那些小型网络处理商从市场上消失。摩托罗拉半导体网络处理器业务副总监Bob Gohn表示:“现在声望、支持能力和稳定性比技术方面的因素更重要。”他说,“目前各公司可用于研发的资金越来越少,他们不敢轻易地将下一代设备的核心部分交给一个可能只能存在两年,甚至无法生存两年的公司来设计。”

虽然如此,有些新兴公司,如Bay Microsystems、Cognigine、EZChip和Internet Machines已设法生存下来,甚至还赢得了一些设计项目。但In-Stat/MDR分析师Eric Mantion认为,这些公司要维持长期生存,可能只有等着被收购。他分析道,有些大型供应商就是通过收购来建立起自己的网络处理器部门的。他说:“想一想日本的所有半导体公司,目前没有一家在生产网络处理器。”而分析师Gwennap认为Broadcom公司最有可能通过收购来扩大网络处理器业务。他说道:“Broadcom过去的做法表明,如果他们决定在网络处理器市场占有一席之地,他们会毫不犹豫地扩大规模,与大型厂商进行竞争。”

但Broadcom公司似乎并不十分看好网络处理器的前景。其宽带处理部产品经理Kim Chan:“现在网络处理器市场仍是非常拥挤,其中有许多网络处理器厂商将会被并购或淘汰出局。几年前,网络处理器是作为ASIC的一种低成本替代品,但比通用的CPU具有更高的性能而出现的,然而,现在我们已看到有许多高性能的通用CPU出现,它们将会取代许多网络处理器。”

作者:孙昌旭

标签 CPU?? 其它?? 接口/驱动??

[ 投票数:? ] 收藏 ??? 打印版 ??? 推荐给同仁 ??? 发送查询 ??? ?订阅杂志

评论
免费订阅资讯速递
信息速递-请选择您感兴趣的技术领域:
  • 安防监控
  • 便携设备
  • 消费电子
  • 通信与网络
  • 分销与服务
  • 制造与测试
  • 工业与医疗
  • 汽车电子
  • 计算机与OA
  • 电源管理
  • 无源器件与模组
  • 新能源
  • 供应链管理
论坛速递
相关信息
  • IDT公司
  • IDT(Integrated Device Technology)公司创建于1980年,拥有20多年集成电路设计、制造、销售和推广的丰富经验,不断满足高性能和快速增长的市场需求。IDT为推动数字媒体体验开发混合信号半导体解决方案,提供智能电源解决方案,最大限度地提高设备性能的同时优化系统级性能。

  • 什么是网络处理器?
  • 国际电子商情提供相关网络处理器技术文章及相关网络处理器新闻趋势,及更新最新相关网络处理器电子产品技术

?新浪微博推荐
Global Sources


编辑推荐
?大家正在说


打开微信“扫一扫”,打开网页后点击屏幕右上角分享按钮

1.扫描左侧二维码
2.点击右上角的分享按钮
3.选择分享给朋友
电子元器件数据手册下载
数据手册搜索

Datasheets China.com

《汽车电子特刊》

汽车电子系统在现代的汽车中占有的比重越来越高,对产品设计的工程师来说,产品的设计和验证面临着很多的挑战。本期《汽车电子特刊》将会向您呈现ADI技术对于汽车电子行业的应用等,还有IIC汽车电子论坛的精彩回顾哦!

扫一扫,关注最新资讯

esmc