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。為了突破下一代網絡、無線、控制和存儲應用對特性、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)界最先進的多層應用（multi-layer applications）加速和安全處理硬件，以及豐富的可配置的網絡接口。

    新的 OCTEON CN31XX 和 CN30XX 系列處理器與目前市場上領先的多核處理器家族 CN38XX 系列保持軟件兼容。OCTEON 產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備，大量的降低了開發(fā)成本和縮短了產品面市時間。OCTEON 處理器被廣泛的設計進了各種網絡設備，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）網關、三網合一（Triple-play）網關、無線局域網（WLAN）、3G 接入和聚合設備以及網絡存儲設備等。

    安全、內容和應用認知網絡

    現在，網絡正在進化成一個可以提供數據、語音和視頻內容的靈活的混合體，數據速率也隨著對千兆以太網（Gigabit Ethernet）、GPON、VDSL2、802.11n 和 3G/4G 等技術的部署而增長。另外，應用傳輸需要線速處理 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在網絡的需要，現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足下一代 IPv4 和 IPv6 網絡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、內容和安全服務硬件加速選項，這些加速器分擔了 MIPS CPU 的很多任務，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用加速功能” Linley Gwennap，Linley Group 的首席分析師如是說“通過這些產品，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準 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絡設備”。

    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 核心是專門針對最好的網絡和服務性能專門設計的，并且功耗非常小。cnMIPS 核心是業(yè)界第一款 MIPS64 第二版的實現，5級流水線、雙指令超標量體系結構，具備成熟的預取特性，并專門針對緩存和內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接口、PCI/PCI-X、DDR2、帶 PHY 的 USB2.0 接口、為語音應用提供的 TDM/PCM 接口，和其他標準 I/O 如 GPIO、SPI、UART 和擴展總線。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（網絡服務處理器，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/調度（Queuing/Scheduling）和服務質量（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(qū)管理（Buffer Management）引擎
• TCP 硬件加速包括全面的檢查、標簽產生（tag-generation）、校驗和（checksum）、定時器（timer）和緩沖區(qū)管理
• 隊列/調度和服務質量硬件實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生器
• 壓縮/解壓縮硬件加速實現了 GZIP、PKZIP 和各種協議，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的，這些引擎可以用來針對入侵檢測、反病毒和基于內容的交換、路由和過濾應用提供狀態(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、網關、UTM 設備、服務線卡和三網合一網關的完美解決方案。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、網關、無線接入點（Wireless Access Point）和家用 NAS 產品的完美解決方案。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，并且支持一個針對數據層面（data-plane）快速通道（fast-path）軟件的瘦執(zhí)行系統（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)關注從高端到底端可擴展性和經營我們在網絡、安全和應用方面的豐富技術專長和核心能力的結晶，這些產品使得 OEM 客戶可以提供高性能和有成本效益的安全、三網合一、內容認知網絡”，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。