Procesory sieciowe

Praktycznie każda nowa generacja urządzeń komunikacyjnych stymulowana jest przez nowe rozwiązania w technice obwodów scalonych.

Praktycznie każda nowa generacja urządzeń komunikacyjnych stymulowana jest przez nowe rozwiązania w technice obwodów scalonych.

Nowe obwody scalone, nazwane procesorami sieciowymi (network processors), są projektowane pod kątem wykonywania funkcji komunikacyjnych. Łączą one w jednym urządzeniu najlepsze właściwości mikroprocesorów RISC (Reduced Instruction Set Computing) i obwodów ASIC (Application Specific Integrated Circuit).

Możliwość programowania procesorów RISC daje elastyczność w przystosowywaniu się do szybko rozwijającego się rynku urządzeń komunikacyjnych. Ponieważ procesory te mają jednak architekturę uniwersalną, która jest również przystosowana do wspierania aplikacji nie związanych z komunikacją, brakuje im wydajności układów ASIC.

Problem wydajności rozwiązują obwody ASIC, ale należy się liczyć z tym, że okres oczekiwania na ich opracowanie sięga nawet półtora roku. Ponadto implementacja tych obwodów wymaga specjalnych talentów inżynierskich i ścisłego ustalenia wymagań funkcjonalnych. Modyfikowanie obwodów ASIC nie jest rozwiązaniem godnym polecenia, ponieważ może trwać od 6 do 9 miesięcy, a co gorsze nad klientami posiadającymi już własne wyposażenie z tymi obwodami może zawisnąć groźba poniesienia nowych kosztów.

Procesory sieciowe przezwyciężają ograniczenia tych podejść przez połączenie możliwości programowania procesorów RISC z wydajnością obwodów ASIC. Używają one zbiorów specjalizowanych rozkazów i przyspieszaczy (akceleratorów) sprzętowych do optymalizacji wydajności przy wykonywaniu aplikacji związanych z komunikacją.

Procesory sieciowe o najwyższej wydajności są najczęściej oparte na rozwiązaniach specjalizowanych, w odróżnieniu od procesorów uniwersalnych.

Używają one zbioru specjalizowanych rozkazów zaprojektowanych do wydajnego przetwarzania funkcji komunikacyjnych - zazwyczaj w jednym cyklu procesora.

Dla przedsiębiorstw i dostawców usług internetowych użycie procesorów sieciowych zapobiegnie przedwczesnemu starzeniu się produktów. Tempo wprowadzania innowacji na rynek urządzeń komunikacyjnych rośnie, podczas gdy przemysł skupia się na pakietach IP i Ethernet. Ponieważ wiodące firmy w przemyśle komunikacyjnym skupiły się na rozwoju rzeczywistych i możliwych do zastosowania usług QoS, możemy oczekiwać, że w ciągu najbliższych kilku lat wyłoni się wiele nowatorskich podejść do zarządzania ruchem.

Z kolei pojawia się pytanie: czy posiadane urządzenie komunikacyjne można przystosować do zmieniających się wymagań, zwłaszcza do zmieniających się lub nowych standardów? Biorąc pod uwagę pojawienie się procesorów sieciowych, odpowiedź brzmi: tak.

Doskonałym przykładem znaczenia programowalności jest obecna koniunktura modemu 56 kb/s. Przed ostatecznym zdefiniowaniem standardów niektórzy producenci dostarczali modemy wyposażone w programowalne obwody scalone, zawierające procesory sygnałów cyfrowych zdolne do wykonywania złożonych algorytmów. Gdy tylko standardy zostały zatwierdzone, wystarczyło jedynie unowocześnić oprogramowanie, by zapewnić zgodność modemu ze standardem.

Procesory sieciowe

Podsumowanie

Procesory sieciowe również przyspieszą wprowadzenie urządzeń na rynek i zmniejszą koszty rozwoju związane z implementacją nowych funkcji i protokołów. Nowe funkcje można szybko dodać wprowadzając niewielkie zmiany w oprogramowaniu, które jest wykonywane w istniejącym sprzęcie, oczywiście pod warunkiem, że sprzęt ten ma odpowiednią architekturę.

Eliminując potrzebę zaprojektowania nowego obwodu ASIC, jak też ewentualnie nowej płytki drukowanej, procesor sieciowy przyczyni się do skrócenia cyklu wdrożenia urządzenia, i tak skróconego w ostatnim roku o około 50 proc. Elastyczność tego rozwiązania pozwoli producentom na bardziej agresywne tworzenie i wdrażanie nowych technologii i protokołów.

Interesujący jest fakt, że producenci wykorzystujący procesory sieciowe znaleźli wspólny język z przedsiębiorstwami wytwarzającymi obwody scalone.

To, że procesory sieciowe mogą być użyte w różnych urządzeniach, zachęca producentów obwodów do znacznie wcześniejszego zaspokajania potrzeb wyłaniającego się specjalistycznego rynku. Producenci będą mogli rozłożyć koszty inwestycyjne na większą liczbę specyficznych rynków i w ten sposób obniżyć próg kapitałowy stawiany przy wejściu na poszczególne rynki z osobna.

Tempo wprowadzania innowacji w biznesie komunikacyjnym, obecnie niespotykanie wysokie, uzyska nowe przyspieszenie. Spowoduje to, że producenci, którzy nadal będą trwać przy tradycyjnych rozwiązaniach opartych na obwodach ASIC z zaimplementowanymi stałymi funkcjami, ich klienci tudzież korzystający z ich sprzętu dostawcy usług będą zmuszeni walczyć o utrzymanie się na rynku.


TOP 200