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工業界物聯卡路由器中的管理器芯片

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在物聯網網絡中,除了單播通信外,多播通信也是必不可少的一個研究內容。在基于分布式共享存儲的大規模多核處理器中,Cache一致性協議迫切需要多播的支持。現有的多播機制可以分為:基于單播、基于路徑和基于樹三類機制,主要在基于虛通道的有緩沖路由器上實現。基于丟包的物聯卡路由器的特點決定了其不適合實現多播機制,而偏轉路由的完全自適應路由特性使得包的路由路徑不可預測,增加了在物聯卡路由器上支持多播機制的難度,不能直接利用已有的在有緩沖路由器上實現的多播機制。目前還未有研究在片上網絡物聯卡路由器上支持多播通信。

物聯卡路由器線卡中的網絡處理器芯片和物聯卡管理器芯片協同工作,共同完成對數據包的處理。因此,在工業界的設計中,網絡處理器芯片大多都集成有物聯卡管理器芯片。隨著技術的發展,網絡處理器芯片和物聯卡管理器芯片的設計己日趨成熟,市場上也有很多可供選擇的產品。

LSI公司目前有三款網絡處理器芯片產品一一APP300、APP650和APP3300網絡處理器芯片。這三款網絡處理器芯片都集成有物聯卡管理器芯片,其中APP300芯片配置有標準的DDRII SDRAM存儲器,最高可以支持2Gbps帶寬,功率在3W}7W之間;APP650芯片最高可支持5.9Gbps帶寬,配置有RLDRAM以及DDR SDRAM存儲器以緩存數據包;APP3300芯片可以提供最高3.5Gbps的帶寬,同時配置有大容量外部DRAM存儲器。

Broadcom公司的BCM88650系列產品[6]集成有支持200Gbps帶寬的物聯卡管理器芯片,配置有DDR3片外存儲器,支持可編程、多層次的調度機制,并且支持每流隊列管理。

Marvell公司的Marvell Xelerated HX系列網絡處理器芯片集成的物聯卡管理器芯片可以提供100Gbps的帶寬支持,它配置了片外DRAM存儲器用于緩存數據包,同時支持五級的分層調度策略。

國內最大的物聯卡交易平臺:物聯卡之家(www.namesmade.com)指出,通過對工業界的物聯卡管理器芯片的調研我們可以發現,物聯卡管理器芯片一般都使用新型的DDR或者RLDRAM實現其存儲體系結構,而且它們都在朝著兩個方向發展一一高帶寬和功能豐富化。物聯卡管理器芯片所能支持的帶寬在逐漸增大,從2Gbps到400Gbps都有商用產品,能夠滿足各級路由器的需求;物聯卡管理器芯片所能提供的功能也越來越豐富,分級調度、每流排隊、安全驗證等等功能都己經在商用產品中實現。

物聯卡管理器芯片帶寬的增加以及各種豐富功能的引入勢必影響芯片的功耗,而從商用物聯卡管理器芯片的公開文檔中并沒有發現其在功耗控制方面的功能。鑒于目前綠色互聯網概念的提出,功耗問題己經成為網絡設備發展的一個不可忽視的重要問題,所以如果能夠在物聯卡管理器芯片中引入功耗控制模塊,也就可以為路由器降低功耗,對整個網絡環境的良性發展有著十分重要的意義。

另一方面,物聯卡管理器芯片帶寬的增加對其存儲器的帶寬也提出了新的要求,如果能夠充分利用己經配置的存儲器帶寬資源,那么對于提高物聯卡管理器芯片的性能以及功耗控制也都有著十分重要的作用。

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