可程式設計交換時代就在這裡

在第一批網路處理器推出20年後，我們正在向完全可程式設計資料平面邁進，網路運營商在虛擬化方面的努力推動了這一趨勢的發展。

大多數物理網路系統正在被執行在網路核心和邊緣的伺服器上的虛擬網路功能（VNF）取代。這些伺服器一般採用通用處理器或多核處理器，具有硬體加速的安全性和包處理能力。下一階段是使用完全可程式設計交換晶片取代帶有固定功能的硬體交換機。目前運營商和服務提供商對支援高吞吐量資料包處理的可程式設計交換機和多核處理器的需求越來越大，裝置開發商和晶片供應商都在響應這些需求。

有一份2018多核處理器和交換機調查報告，該調查面向全球的，吸引了來自40位不同電信和網路裝置供應商的近70名專業人士的回覆。

該報告描繪了在網路系統中通用處理器，多核處理器和交換機晶片的使用情況。其中包括關於哪些處理器正在使用以及今後需要的效能的資訊、不同特性的重要性、使用FPGA和ASIC的情況、處理器供應商的排名以及利用以往調查的結果得出的有價值的趨勢資料。

它還包括有哪些交換機晶片正在使用、交換機所需的容量、不同功能的重要性以及交換機晶片供應商排名的資訊。

第一個網路處理器是用機器語言編寫的，然後慢慢過渡到C和C++。大多數交換機晶片都具有一定程度的可程式設計性，但許多開發工具僅限於晶片供應商和一些關鍵客戶。ASIC和FPGA通常使用VHDL / Verilog進行設計和程式設計。用於資料包處理的P4和其他高階語言的開發為完全可程式設計資料平面創造了一個新機會，該資料平面在很大程度上獨立於硬體，並且調查結果表明很多公司開始利用這一點。

多核處理器可從不同核心架構的多家公司獲得。英特爾基於x86的Xeon D處理器正面臨著來自AMD，Broadcom，Marvell（最近收購的Cavium），Mellanox和NXP的挑戰，而這些公司處理器都是基於ARM的。

英特爾由於推出了Intel Xeon E5處理器，因此在伺服器處理器市場上明顯領先。最近推出的Intel Xeon Scalable處理器又增強了Intel Xeon E5功能。對於要求較低的應用，英特爾推出了英特爾酷睿i3/i5/i7和 Intel Xeon E3處理器產品組合。Intel面臨的主要挑戰是來自基於X86的AMD EPYC和Qualcomm 和Marvell (Cavium)基於ARM的處理器。

隨著3.2Tbit/s，6.4Tbit/s和12.8Tbit/s交換機晶片在最新交換機系統中的廣泛使用，高容量交換機晶片的需求持續增長。Broadcom在交換機晶片市場的主導地位面臨著來自多家供應商創新設計的挑戰，包括Barefoot和Marvell（Cavium）。其他的交換機晶片的供應商包括Centec，Innovium，Mellanox和Nephos。

可程式設計性是關鍵，高階程式設計正在成為一種要求。通過優化核心和硬體加速，資料包處理效能不斷提高。交換機晶片容量每兩年翻一番，需求也在增長。完全可程式設計資料平面是虛擬化網路的關鍵部分，將在處理，交換和FPGA / ASIC技術的混合上實現。

原文釋出時間為：2018-09-19

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