第14期 2021/09/15
新華三智能網(wǎng)絡(luò)取得“芯”突破，高端網(wǎng)絡(luò)芯片正式量產(chǎn)
日前，紫光股份旗下新華三集團(tuán)正式宣布自主研發(fā)的高端可編程網(wǎng)絡(luò)處理器芯片智擎660啟動(dòng)量產(chǎn)。自從新華三在今年的 NAVIGATE 領(lǐng)航者峰會(huì)上發(fā)布高端網(wǎng)絡(luò)芯片智擎660以來(lái)，業(yè)界就在關(guān)注新華三的網(wǎng)絡(luò)芯片何時(shí)可以正式量產(chǎn)。畢竟，在業(yè)界有勇氣自研高端路由器芯片的廠商并不多，對(duì)于廠商的考驗(yàn)不言而喻，另一方面，新華三的網(wǎng)絡(luò)芯片不只是服務(wù)新華三，新華三表示芯片同樣可以對(duì)外銷售，對(duì)于整個(gè)產(chǎn)業(yè)也有重要意義。此番智擎660正式量產(chǎn)表明，新華三的網(wǎng)絡(luò)芯片達(dá)到了設(shè)計(jì)的預(yù)期效果，新華三高端路由器芯片第一步走得很成功。接下來(lái)，新華三會(huì)如何依托智擎660打造高端路由器和網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，如何形成新華三網(wǎng)絡(luò)芯片的生態(tài)系統(tǒng)將是業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。
要有自己的網(wǎng)絡(luò)處理器芯片
網(wǎng)絡(luò)處理器是一種可編程器件，專門用于處理通信領(lǐng)域的各種任務(wù)，比如包處理、協(xié)議分析、路由查找、聲音/數(shù)據(jù)的匯聚、QoS等，是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（如交換機(jī)、路由器）中的關(guān)鍵組件。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，目前，網(wǎng)絡(luò)處理器基本已經(jīng)取代了ASIC芯片，成為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的主流選擇。
市場(chǎng)上的網(wǎng)絡(luò)處理器有兩類，一類是芯片廠商推出的商用網(wǎng)絡(luò)處理器，網(wǎng)絡(luò)廠商可以基于它們的芯片來(lái)開(kāi)發(fā)產(chǎn)品。另一類則是網(wǎng)絡(luò)廠商自研的芯片，比如思科、華為等。新華三此前的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品都是基于商用處理器開(kāi)發(fā)，為什么現(xiàn)在要自研芯片呢？
對(duì)此新華三集團(tuán)副總裁、半導(dǎo)體產(chǎn)品線總裁孔鵬亮表示，新華三集團(tuán)這幾年在IT、CT行業(yè)發(fā)展得非常迅速，尤其是在通信領(lǐng)域新華三已經(jīng)比較領(lǐng)先了。此時(shí)，新華三選擇自研網(wǎng)絡(luò)芯片，主要有三方面原因。
第一，是響應(yīng)整個(gè)國(guó)家戰(zhàn)略，在現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系中，通信領(lǐng)域里面的通信芯片是整個(gè)技術(shù)的核心關(guān)鍵。
第二，新華三在ICT領(lǐng)域里相對(duì)領(lǐng)先，希望能夠保持領(lǐng)導(dǎo)地位。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備同質(zhì)化嚴(yán)重，能進(jìn)行差異化的地方會(huì)越來(lái)越少，而以芯片為代表的關(guān)鍵技術(shù)將成為網(wǎng)絡(luò)的核心競(jìng)爭(zhēng)力所在。
第三，完善自身的供應(yīng)鏈布局，保證持續(xù)地技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)品迭代。對(duì)于新華三自研的芯片，新華三從前端設(shè)計(jì)、后端設(shè)計(jì)、封裝設(shè)計(jì)到整個(gè)生產(chǎn)、制造和測(cè)試全部進(jìn)行管理，從而可以確保在芯片的開(kāi)發(fā)、后續(xù)供貨以及整個(gè)供應(yīng)鏈的安全上有比較好的保障。
很顯然，差異化是新華三芯片自研的主要原因。這背后的原因在于，和商用芯片廠商相比，設(shè)備廠商直接對(duì)接最終用戶的原始需求，更早更清晰地了解客戶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)演進(jìn)趨勢(shì)，這樣在設(shè)計(jì)中可以提前進(jìn)行相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。另外，每個(gè)廠商都會(huì)為特定的場(chǎng)景開(kāi)發(fā)專用的產(chǎn)品。商用芯片廠商很難提前了解或針對(duì)性的進(jìn)行專屬芯片開(kāi)發(fā)，這樣對(duì)于特定場(chǎng)景的專用產(chǎn)品采用自研芯片能夠獲得更好的性價(jià)比和長(zhǎng)期演進(jìn)的支持。
“我們的CR19000核心路由器從2016年開(kāi)始開(kāi)發(fā)，到2019年全部通過(guò)三大運(yùn)營(yíng)商的測(cè)試，在這個(gè)過(guò)程中我們會(huì)跟三大運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行頻繁地需求溝通。我們發(fā)現(xiàn)自研芯片可以更加貼合客戶的需求。”孔鵬亮說(shuō)。
據(jù)悉，在高端路由器領(lǐng)域，由于對(duì)芯片的要求高，主要體現(xiàn)在超大規(guī)模的表項(xiàng)規(guī)格、大容量精細(xì)化的QoS能力、可編程靈活升級(jí)這些關(guān)鍵特征上面，而自研已經(jīng)成為普遍的選擇。
孔鵬亮表示，新華三的網(wǎng)絡(luò)處理器主要的應(yīng)用場(chǎng)景是高端和核心路由器產(chǎn)品，從全球看頭部網(wǎng)絡(luò)廠商都是采用了自研的方式。
獨(dú)具特色的智擎660
作為國(guó)內(nèi)唯一支持高級(jí)語(yǔ)言編程的網(wǎng)絡(luò)處理器芯片，新華三的智擎660集成256個(gè)專用處理器，總計(jì)4096個(gè)硬件線程，支持12路LPDDR5控制器，內(nèi)含180億晶體管，接口吞吐能力高達(dá)1.2Tbps。智擎660具備超高集成度、高性能、大容量、可擴(kuò)展性強(qiáng)、綠色節(jié)能等突出優(yōu)勢(shì)，可廣泛應(yīng)用于路由、交換、安全、無(wú)線等數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域。
孔鵬亮介紹，智擎芯片有兩個(gè)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)處理器不具備的優(yōu)勢(shì)：第一，它是用C語(yǔ)言來(lái)編程的，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)處理器都是用微碼來(lái)編程的，相對(duì)難度大，用C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)難度降低很多；第二，采用了多核架構(gòu)，支持L2-L7層的業(yè)務(wù)鏈，不僅能用在路由器上，交換、安全、無(wú)線控制器，包括像SDN、NFV的產(chǎn)品中也可以使用。
作為智擎芯片體系的重要組成，新華三集團(tuán)還推出了業(yè)內(nèi)首款面向網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)處理而打造的專用操作系統(tǒng)——智擎操作系統(tǒng)（Engiant OS）。全新發(fā)布的智擎OS擁有超輕量化、超快速響應(yīng)、管理功能豐富的三大核心優(yōu)勢(shì)。
為了支持開(kāi)發(fā)者更加快速、便捷、高效的使用智擎芯片，新華三集團(tuán)同步推出智擎完整開(kāi)發(fā)套件。開(kāi)發(fā)套件涵蓋SDK開(kāi)發(fā)包（Software Development Kit）、PDK開(kāi)發(fā)包（Packet-processing Development Kit）、集成仿真器，同時(shí)提供可視化編程工具——智擎IDE集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，支持C語(yǔ)言編程，可根據(jù)用戶需求自動(dòng)生成推薦代碼，開(kāi)發(fā)者可以在智擎的框架代碼上根據(jù)不同業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)不同功能特性，滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景，大幅提升研發(fā)效率、降低研發(fā)成本。
據(jù)悉，目前搭載智擎660芯片的路由器產(chǎn)品CR16000-M已經(jīng)進(jìn)入最后的測(cè)試階段，9月份產(chǎn)品就可以對(duì)外銷售了。除了支持新華三集團(tuán)內(nèi)部產(chǎn)品之外，基于智擎660芯片打造的智擎BOX（EngiantBOX）將于今年Q4開(kāi)始銷售，智擎BOX是一款具備48個(gè)10GE/25GE端口 + 8個(gè)100GE端口的設(shè)備，用戶通過(guò)加載不同的軟件應(yīng)用，可以作為路由器、交換機(jī)、安全網(wǎng)關(guān)、無(wú)線控制器等不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)用，智擎BOX的推出宣告開(kāi)啟軟件定義設(shè)備的新時(shí)代，助力行業(yè)自由定義網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
新華三半導(dǎo)體“三步走”戰(zhàn)略
新華三半導(dǎo)體公司成立于2019年。孔鵬亮介紹，公司制訂了分三個(gè)階段發(fā)展的戰(zhàn)略：第一個(gè)階段是關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得突破。第二個(gè)階段是和紫光云一塊拓展整個(gè)芯片云的生態(tài)；第三個(gè)階段就是跟合作伙伴一起共同地推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
目前，通過(guò)智擎660的量產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)的突破。孔鵬亮透露，第二顆智擎芯片前端的設(shè)計(jì)基本完成，已經(jīng)在驗(yàn)證的階段了。2022年會(huì)發(fā)布第二代產(chǎn)品，第二代產(chǎn)品比第一代芯片的性能更強(qiáng)大，應(yīng)用的場(chǎng)景定位在更高端或更核心的網(wǎng)絡(luò)位置，可以大幅提升設(shè)備的可靠性。
就第二階段而言，和紫光云攜手打造的紫光芯片云2.0也已經(jīng)上線。紫光云公司CTO辦公室主任鄧世友介紹，之前紫光云在紫光芯片云上提供的方案大部分是基于底層的算力，也就是IaaS部分，包括業(yè)界其他混合云服務(wù)商的芯片設(shè)計(jì)方案也都是聚焦在IaaS層面。現(xiàn)在由于紫光云和新華三半導(dǎo)體深入的合作，補(bǔ)全了面向芯片設(shè)計(jì)方案PaaS甚至是SaaS的能力。比如，新華三半導(dǎo)體研發(fā)的很多自用的工作流工具形成了一些標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品放到紫光云上，對(duì)外產(chǎn)品是U-Imp/U-Chip，兩款產(chǎn)品專門面向芯片設(shè)計(jì)企業(yè)的設(shè)計(jì)工程師。還有后端設(shè)計(jì)、封裝設(shè)計(jì)，這些能力也打包到方案里，可以為客戶提供一些設(shè)計(jì)方面的服務(wù)。
“我們能給客戶提供一個(gè)從芯片設(shè)計(jì)到商業(yè)應(yīng)用的完整閉環(huán)，這是紫光云和新華三半導(dǎo)體能力融合后才可能有，是相比其他云服務(wù)廠商方案一個(gè)最大的差異化優(yōu)勢(shì)和核心亮點(diǎn)。” 鄧世友表示。
值得一提的是，與紫光云的合作同樣也是新華三打造自己的網(wǎng)絡(luò)芯片生態(tài)系統(tǒng)的一部分。
“我們希望通過(guò)紫光芯片云，把芯片開(kāi)發(fā)到設(shè)備、到產(chǎn)品后面的應(yīng)用，甚至是基于產(chǎn)品上面的智慧APP，形成一個(gè)大的閉環(huán)。這些芯片公司應(yīng)該說(shuō)是紫光云的客戶，但是很有可能這個(gè)芯片公司做出芯片之后，新華三會(huì)變成它們的客戶。所以我們希望打造生態(tài)上完全閉環(huán)的產(chǎn)業(yè)。”孔鵬亮說(shuō)。
“從芯到云”全棧的能力一直是新華三集團(tuán)著力強(qiáng)調(diào)和打造的能力，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信產(chǎn)品的核心器件網(wǎng)絡(luò)處理器芯片的研發(fā)，新華三實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的芯片突破，重新定義了新華三在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的能力邊界。這對(duì)于新華三的“芯-云-網(wǎng)-邊-端”戰(zhàn)略布局，對(duì)于新華三貫徹“云智原生”戰(zhàn)略和“數(shù)字大腦2021”，攜手合作伙伴技助力百行百業(yè)加快智能化時(shí)代的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，無(wú)疑具有積極意義。
本文章選自《AI啟示錄》雜志，閱讀更多雜志內(nèi)容，請(qǐng)掃描下方二維碼
