Cavium發(fā)業(yè)界最全MIPS64處理器

　Cavium Networks 發(fā)布了 10 款新的價(jià)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(wú)線、控制和存儲(chǔ)應(yīng)用對(duì)特性、性價(jià)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(jìn)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(chǎng)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(kuò)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(jià)格點(diǎn)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(shí)間。OCTEON 處理器被廣泛的設(shè)計(jì)進(jìn)了各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，包括路由器、交換機(jī)、統(tǒng)一威脅管理（UTM，Unified Threat Management）設(shè)備、應(yīng)用認(rèn)知（Application-aware）網(wǎng)關(guān)、三網(wǎng)合一（Triple-play）網(wǎng)關(guān)、無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）、3G 接入和聚合設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備等。

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

    現(xiàn)在，網(wǎng)絡(luò)正在進(jìn)化成一個(gè)可以提供數(shù)據(jù)、語(yǔ)音和視頻內(nèi)容的靈活的混合體，數(shù)據(jù)速率也隨著對(duì)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(zhǎng)。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(rèn)證、入侵防護(hù)和防病毒等多層安全也成為了必須。此外，路由、安全、無(wú)線和存儲(chǔ)等多功能的整合也非常重要。目前已有的處理沒(méi)有足夠的馬力來(lái)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(gè)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(xiàng)，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(jìn)行線速部署。

    “Cavium Networks 的新處理器對(duì)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(shuō)“通過(guò)這些產(chǎn)品，Cavium 成了唯一可以提供單片芯片可以從單個(gè) CPU 到 16 個(gè) CPU 擴(kuò)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(lái)編程，并且可以借助于這套軟件可以發(fā)展多個(gè)性價(jià)比點(diǎn)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(duì)最好的網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)性能專門設(shè)計(jì)的，并且功耗非常小。cnMIPS 核心是業(yè)界第一款 MIPS64 第二版的實(shí)現(xiàn)，5級(jí)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(duì)緩存和內(nèi)存延時(shí)進(jìn)行了很好的優(yōu)化。每個(gè)處理器有 1 個(gè)或者 2 個(gè)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(yǔ)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(kuò)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(shí)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(xiàng)，每個(gè)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(gè)版本。CP 版本包括針對(duì)包處理（Packet Processing）、TCP、隊(duì)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(duì)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(duì) 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(yàn)和（checksum）、定時(shí)器（timer）和緩沖區(qū)管理
• 隊(duì)列/調(diào)度和服務(wù)質(zhì)量硬件實(shí)現(xiàn)了針對(duì)輸入包的基于 diffserv、QoS/ToS、輸入端口或以上組合的隊(duì)列/調(diào)度，針對(duì)輸出包的基于固定優(yōu)先級(jí)（fixed prioritization）或加權(quán)公平隊(duì)列（weighted fair queuing, WFQ）
• 安全硬件加速完全分擔(dān)（full offload）針對(duì) 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(jī)數(shù)產(chǎn)生器
• 壓縮/解壓縮硬件加速實(shí)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(guò) 8 個(gè)模式匹配硬件加速引擎實(shí)現(xiàn)的，這些引擎可以用來(lái)針對(duì)入侵檢測(cè)、反病毒和基于內(nèi)容的交換、路由和過(guò)濾應(yīng)用提供狀態(tài)模式分析（stateful pattern analysis）。
 
    針對(duì)中小企業(yè)、企業(yè)級(jí)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(gè) cnMIPS 核心，CN3110 包含一個(gè)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(jí)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(duì) 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(gè)最高頻率 400MHz、帶有 64KB L2 緩存、16 位 DDR2、兩個(gè) 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(gè)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(gè)處理器都有 CP 和 SCP 版本。這些處理器是有線和無(wú)線（802.11a/b/g/n）寬帶路由器、網(wǎng)關(guān)、無(wú)線接入點(diǎn)（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(lái)了第一款在 $20 左右價(jià)位點(diǎn)、集成二級(jí)緩存的能提供 64 位計(jì)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(gè)針對(duì)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(wàn)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(duì) 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(kuò)展性和經(jīng)營(yíng)我們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)、安全和應(yīng)用方面的豐富技術(shù)專長(zhǎng)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(rèn)知網(wǎng)絡(luò)”，Cavium Networks 總裁兼首席執(zhí)行官 Syed Ali 先生如是說(shuō)，“ 通過(guò)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(jià)格和性能點(diǎn)上得到空前的復(fù)用”

    可用性與價(jià)格

    OCTEON 31XX 樣片將會(huì)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(shí)候，CN31XX 的價(jià)格范圍從 $49 到 $125，出貨量在 50K 時(shí) CN30XX 的價(jià)格范圍為 $19 到 $39。