Cavium發(fā)業(yè)界最全MIPS64處理器

　Cavium Networks 發(fā)布了 10 款新的價格從 $20 以下開始基于單核和雙核 MIPS64 高度集成的處理器。為了突破下一代網(wǎng)絡(luò)、無線、控制和存儲應(yīng)用對特性、性價比和功耗的需求，新的 SOC （System on Chip）集成了定制的 MIPS64 處理器和業(yè)界最先進的多層應(yīng)用（multi-layer applications）加速和安全處理硬件，以及豐富的可配置的網(wǎng)絡(luò)接口。

    新的 OCTEON CN31XX 和 CN30XX 系列處理器與目前市場上領(lǐng)先的多核處理器家族 CN38XX 系列保持軟件兼容。OCTEON 產(chǎn)品家族目前提供從單核到 16 核的業(yè)界最具可擴展性和兼容的 MIPS64 處理器產(chǎn)品線，這樣 OEM 廠商可以使用同一套通用的軟件開發(fā)不同性能和價格點的設(shè)備，大量的降低了開發(fā)成本和縮短了產(chǎn)品面市時間。OCTEON 處理器被廣泛的設(shè)計進了各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，包括路由器、交換機、統(tǒng)一威脅管理（UTM，Unified Threat Management）設(shè)備、應(yīng)用認知（Application-aware）網(wǎng)關(guān)、三網(wǎng)合一（Triple-play）網(wǎng)關(guān)、無線局域網(wǎng)（WLAN）、3G 接入和聚合設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備等。

    安全、內(nèi)容和應(yīng)用認知網(wǎng)絡(luò)

    現(xiàn)在，網(wǎng)絡(luò)正在進化成一個可以提供數(shù)據(jù)、語音和視頻內(nèi)容的靈活的混合體，數(shù)據(jù)速率也隨著對千兆以太網(wǎng)（Gigabit Ethernet）、GPON、VDSL2、802.11n 和 3G/4G 等技術(shù)的部署而增長。另外，應(yīng)用傳輸需要線速處理 L3-L7 的數(shù)據(jù)和內(nèi)容，加密、認證、入侵防護和防病毒等多層安全也成為了必須。此外，路由、安全、無線和存儲等多功能的整合也非常重要。目前已有的處理沒有足夠的馬力來滿足現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的需要，現(xiàn)在的解決方案都是使用一個吉赫茲（GHz）的處理器配上各種各樣的協(xié)處理器和 FPGA，最終的結(jié)果是性能存在瓶頸、不可接受的高成本和功耗。新的 OCTEON CN31XX 和 CN30XX 處理器被架構(gòu)成能滿足下一代 IPv4 和 IPv6 網(wǎng)絡(luò)的各種需求的有成本效益的解決方案。OCTEON 處理器集成了廣泛的 L3-L7 的數(shù)據(jù)、內(nèi)容和安全服務(wù)硬件加速選項，這些加速器分擔(dān)了 MIPS CPU 的很多任務(wù)，降低了獲得千兆線速所需要的 CPU 主頻，從而降低功耗和成本，因此這可以從 100Mbps 到幾 Gbps進行線速部署。

    “Cavium Networks 的新處理器對成本低的處理器也包含了最廣泛的安全和應(yīng)用加速功能” Linley Gwennap，Linley Group 的首席分析師如是說“通過這些產(chǎn)品，Cavium 成了唯一可以提供單片芯片可以從單個 CPU 到 16 個 CPU 擴展的并且軟件兼容的家族，這使得客戶可以使用標(biāo)準(zhǔn) C 來編程，并且可以借助于這套軟件可以發(fā)展多個性價比點的多鐘類型的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備”。

    OCTEON CN31XX 和 CN30XX 處理器家族

    OCTEON CN31XX 和 CN30XX 處理器基于與目前已有的 CN38XX 和 CN36XX 同樣的定制的 cnMIPS64 CPU 核。CPU 核心是專門針對最好的網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)性能專門設(shè)計的，并且功耗非常小。cnMIPS 核心是業(yè)界第一款 MIPS64 第二版的實現(xiàn)，5級流水線、雙指令超標(biāo)量體系結(jié)構(gòu)，具備成熟的預(yù)取特性，并專門針對緩存和內(nèi)存延時進行了很好的優(yōu)化。每個處理器有 1 個或者 2 個帶有最多 256KB L2 緩存和豐富接口的 cnMIPS 核心，這些 I/O 接口包括千兆以太網(wǎng)接口、PCI/PCI-X、DDR2、帶 PHY 的 USB2.0 接口、為語音應(yīng)用提供的 TDM/PCM 接口，和其他標(biāo)準(zhǔn) I/O 如 GPIO、SPI、UART 和擴展總線。處理器的主頻從 300MHz 到 550MHz，最大功耗的范圍是從 2 瓦特到 7 瓦特，同時性能范圍是從幾百兆到 2Gbps 的吞吐量。
   另外，CN31XX 和 CN30XX 處理器還有豐富的硬件加速選項，每個處理器有 CP（通信處理器，Communication Processor）、SCP （安全通信處理器，Secure Communication Processor）和 NSP（網(wǎng)絡(luò)服務(wù)處理器，Network Services Processor，僅 CN31XX 有 NSP 版本）三個版本。CP 版本包括針對包處理（Packet Processing）、TCP、隊列/調(diào)度（Queuing/Scheduling）和服務(wù)質(zhì)量（QoS）等硬件加速功能，SCP 添加了 IPsec/SSL、SRTP 和 WLAN 安全加速功能，NSP 版本增加了針對深度包檢查（Deep Packet Inspection）和壓縮/解壓縮（Compression/Decompression）的加速。具體的應(yīng)用加速功能如下：

• 豐富針對 IPv4 和 IPv6 數(shù)據(jù)包的 L2-L4 基于硬件的包處理和緩沖區(qū)管理（Buffer Management）引擎
• TCP 硬件加速包括全面的檢查、標(biāo)簽產(chǎn)生（tag-generation）、校驗和（checksum）、定時器（timer）和緩沖區(qū)管理
• 隊列/調(diào)度和服務(wù)質(zhì)量硬件實現(xiàn)了針對輸入包的基于 diffserv、QoS/ToS、輸入端口或以上組合的隊列/調(diào)度，針對輸出包的基于固定優(yōu)先級（fixed prioritization）或加權(quán)公平隊列（weighted fair queuing, WFQ）
• 安全硬件加速完全分擔(dān)（full offload）針對 IPsec、SSL、SRTP 和 WLAN 802.11i 安全的協(xié)議處理，支持所有的標(biāo)準(zhǔn)算法包括 DES/3DES、AES 最多支持 256bit、AES-GCM、AES-XCBC、ARC4、MD5、SHA-1、SHA-2 最多支持 SHA-512、RSA 最多支持 4096bit、Diffie-Hellman 和真正的硬件隨機數(shù)產(chǎn)生器
• 壓縮/解壓縮硬件加速實現(xiàn)了 GZIP、PKZIP 和各種協(xié)議，以提供業(yè)界最好的幾吉比特（multi-gigabit）的壓縮率
• 深度包檢查通過 8 個模式匹配硬件加速引擎實現(xiàn)的，這些引擎可以用來針對入侵檢測、反病毒和基于內(nèi)容的交換、路由和過濾應(yīng)用提供狀態(tài)模式分析（stateful pattern analysis）。
 
    針對中小企業(yè)、企業(yè)級和控制層應(yīng)用的 OCTEON 31XX 處理器

    OCTEON 31XX 產(chǎn)品家族包括 CN3110 和 CN3120 處理器，CN3120 包含兩個 cnMIPS 核心，CN3110 包含一個帶有 256KB L2 緩存的最高主頻為 550MHz 的 cnMIPS 核心，接口包含 3 GE 接口、64 位 DDR2、可配置的16 位 DDR2、TDM/PCM、32/100 PCI-X、USB2.0，封裝為 868pin BGA 功耗為 4-7W。每顆處理器都有 CP、SCP 和 NSP 版本。這些處理器是企業(yè)級路由器、網(wǎng)關(guān)、UTM 設(shè)備、服務(wù)線卡和三網(wǎng)合一網(wǎng)關(guān)的完美解決方案。與其他提供多吉比特的解決方案向比，CN31XX 處理器家族可以提供系統(tǒng)功耗和成本約 1/3 的方案。

    針對 SOHO/SME 和控制層應(yīng)用的 OCTEON 30XX 處理器

    OCTEON 30XX 產(chǎn)品家族包括 CN3005 和 CN3010 處理器，CN3005 處理器包含一個最高頻率 400MHz、帶有 64KB L2 緩存、16 位 DDR2、兩個 GE 接口、32/66 PCI 和 USB2.0 的 cnMIPS 核心，封裝為 350pin BGA，功耗為 2-3W，CN3010 處理器包含一個最高主頻為 500Mhz、帶有 128KB L2 緩存、32 位 DDR2、3 GE 接口、TDM/PCM、32/66 PCI 和 USB2.0 的 cnMIPS 核心，封裝為 525pin BGA，功耗為 2-4W。每個處理器都有 CP 和 SCP 版本。這些處理器是有線和無線（802.11a/b/g/n）寬帶路由器、網(wǎng)關(guān)、無線接入點（Wireless Access Point）和家用 NAS 產(chǎn)品的完美解決方案。CN30XX 處理器家族給業(yè)界帶來了第一款在 $20 左右價位點、集成二級緩存的能提供 64 位計算能力的方案。

    標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)和 C 軟件

    OCTEON 處理器支持 Linux、MontaVista Linux 和 Wind River VxWorks 這些標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)，并且支持一個針對數(shù)據(jù)層面（data-plane）快速通道（fast-path）軟件的瘦執(zhí)行系統(tǒng)（thin executive）。Cavium Networks 提供了完整的軟件開發(fā)套件，包括 Linux、軟件例程、GNU 工具鏈、GDB 開發(fā)環(huán)境和第三方的工具鏈與開發(fā)支持，使得成千上萬的 MIPS32、MIPS64 和其他 C/C++ 應(yīng)用可以很輕松的被移植到 OCTEON 上。另外，Cavium Networks 還提供針對 IPsec、SSL 和 TCP 協(xié)議棧的 API 和軟件工具集，使快速面市成為可能。

    “新的 OCTEON 處理器是我們持續(xù)關(guān)注從高端到底端可擴展性和經(jīng)營我們在網(wǎng)絡(luò)、安全和應(yīng)用方面的豐富技術(shù)專長和核心能力的結(jié)晶，這些產(chǎn)品使得 OEM 客戶可以提供高性能和有成本效益的安全、三網(wǎng)合一、內(nèi)容認知網(wǎng)絡(luò)”，Cavium Networks 總裁兼首席執(zhí)行官 Syed Ali 先生如是說，“ 通過增加 OCTEON 加速，我們現(xiàn)在能提供最廣泛的集成化的 MIPS64 處理器陣容，使得軟件可以被我們客戶在很廣泛的價格和性能點上得到空前的復(fù)用”

    可用性與價格

    OCTEON 31XX 樣片將會與 2006 年第一季度面市，OCTEON 30XX 將與 2006 年第二季度面市。在10K 的量的時候，CN31XX 的價格范圍從 $49 到 $125，出貨量在 50K 時 CN30XX 的價格范圍為 $19 到 $39。