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(kāi)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(xiàn)、控制和存儲應用對特性、性?xún)r(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)界最具可擴展性和兼容的 MIPS64 處理器產(chǎn)品線(xiàn)，這樣 OEM 廠(chǎng)商可以使用同一套通用的軟件開(kāi)發(fā)不同性能和價(jià)格點(diǎn)的設備，大量的降低了開(kāi)發(fā)成本和縮短了產(chǎn)品面市時(shí)間。OCTEON 處理器被廣泛的設計進(jìn)了各種網(wǎng)絡(luò )設備，包括路由器、交換機、統一威脅管理（UTM，Unified Threat Management）設備、應用認知（Application-aware）網(wǎng)關(guān)、三網(wǎng)合一（Triple-play）網(wǎng)關(guān)、無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)（WLAN）、3G 接入和聚合設備以及網(wǎng)絡(luò )存儲設備等。

    安全、內容和應用認知網(wǎng)絡(luò )

    現在，網(wǎng)絡(luò )正在進(jìn)化成一個(gè)可以提供數據、語(yǔ)音和視頻內容的靈活的混合體，數據速率也隨著(zhù)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(cháng)。另外，應用傳輸需要線(xiàn)速處理 L3-L7 的數據和內容，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(wú)線(xiàn)和存儲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(mǎn)足現在網(wǎng)絡(luò )的需要，現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 處理器被架構成能滿(mǎn)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 的數據、內容和安全服務(wù)硬件加速選項，這些加速器分擔了 MIPS CPU 的很多任務(wù)，降低了獲得千兆線(xiàn)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(xiàn)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 擴展的并且軟件兼容的家族，這使得客戶(hù)可以使用標準 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?xún)r(jià)比點(diǎn)的多鐘類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò )設備”。

    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(zhuān)門(mén)針對最好的網(wǎng)絡(luò )和服務(wù)性能專(zhuān)門(mén)設計的，并且功耗非常小。cnMIPS 核心是業(yè)界第一款 MIPS64 第二版的實(shí)現，5級流水線(xiàn)、雙指令超標量體系結構，具備成熟的預取特性，并專(zhuān)門(mén)針對緩存和內存延時(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)音應用提供的 TDM/PCM 接口，和其他標準 I/O 如 GPIO、SPI、UART 和擴展總線(xiàn)。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，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 版本包括針對包處理（Packet Processing）、TCP、隊列/調度（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。具體的應用加速功能如下：

• 豐富針對 IPv4 和 IPv6 數據包的 L2-L4 基于硬件的包處理和緩沖區管理（Buffer Management）引擎
• TCP 硬件加速包括全面的檢查、標簽產(chǎn)生（tag-generation）、校驗和（checksum）、定時(shí)器（timer）和緩沖區管理
• 隊列/調度和服務(wù)質(zhì)量硬件實(shí)現了針對輸入包的基于 diffserv、QoS/ToS、輸入端口或以上組合的隊列/調度，針對輸出包的基于固定優(yōu)先級（fixed prioritization）或加權公平隊列（weighted fair queuing, WFQ）
• 安全硬件加速完全分擔（full offload）針對 IPsec、SSL、SRTP 和 WLAN 802.11i 安全的協(xié)議處理，支持所有的標準算法包括 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產(chǎn)生器
• 壓縮/解壓縮硬件加速實(shí)現了 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)現的，這些引擎可以用來(lái)針對入侵檢測、反病毒和基于內容的交換、路由和過(guò)濾應用提供狀態(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)級路由器、網(wǎng)關(guān)、UTM 設備、服務(wù)線(xiàn)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功耗和成本約 1/3 的方案。

    針對 SOHO/SME 和控制層應用的 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(xiàn)和無(wú)線(xiàn)（802.11a/b/g/n）寬帶路由器、網(wǎng)關(guān)、無(wú)線(xiàn)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)、集成二級緩存的能提供 64 位計算能力的方案。

    標準操作系統和 C 軟件

    OCTEON 處理器支持 Linux、MontaVista Linux 和 Wind River VxWorks 這些標準操作系統，并且支持一個(gè)針對數據層面（data-plane）快速通道（fast-path）軟件的瘦執行系統（thin executive）。Cavium Networks 提供了完整的軟件開(kāi)發(fā)套件，包括 Linux、軟件例程、GNU 工具鏈、GDB 開(kāi)發(fā)環(huán)境和第三方的工具鏈與開(kāi)發(fā)支持，使得成千上萬(wàn)的 MIPS32、MIPS64 和其他 C/C++ 應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 處理器是我們持續關(guān)注從高端到底端可擴展性和經(jīng)營(yíng)我們在網(wǎng)絡(luò )、安全和應用方面的豐富技術(shù)專(zhuān)長(cháng)和核心能力的結晶，這些產(chǎn)品使得 OEM 客戶(hù)可以提供高性能和有成本效益的安全、三網(wǎng)合一、內容認知網(wǎng)絡(luò )”，Cavium Networks 總裁兼首席執行官 Syed Ali 先生如是說(shuō)，“ 通過(guò)增加 OCTEON 加速，我們現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(hù)在很廣泛的價(jià)格和性能點(diǎn)上得到空前的復用”

    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。