視點:寬帶路由器主流芯片完全介紹
目前寬帶路由器的應用非常廣泛,同時其市場需求也很高,這里我們主要介紹寬帶路由器中兩大主流芯片,包括介紹ARM公司和產品介紹等方面。隨著寬帶網絡的逐步普及,寬帶路由器已經得到越來越廣泛的應用。
寬帶路由器給網絡共享提供了***的解決方案,作為一種接入路由器,寬帶路由器最初的目的就是用戶解決網絡共享。寬帶路由器在保證價格低廉的前提下保證了用戶對速度的要求,也就是我們常說的速度快。所以大家在選購寬帶路由器時,非常關心其性能怎么樣。寬帶路由器的性能和檔次高低的標志,主要由處理器、內存和緩存來決定。
處理器按使用方式的不同分為兩類:一類是通用處理器,包括用于服務器的處理器和用于PC的處理器。這類處理器的商品化產品有奔騰、Alpha、Power、PA-RISC、UltraSparc等。另一類是嵌入式處理器,主要用于路由器、手機、打印機、家用電器等產品,目前的寬帶路由器處理器采用x86、ARM7、ARM9、RDC以及MIPS幾種。
路由器的處理器同電腦主板、交換機等產品一樣,是路由器最核心的器件。處理器的好壞直接影響路由器的性能。作為寬帶路由器的核心部分,處理器的好壞往往決定了寬帶路由器的吞吐量這個最重要的參數。一般來說,處理器主頻在100M或以下的屬于較低主頻,這樣的寬帶路由器適合普通家庭和SOHO用戶使用。100M到200M中等,200M以上屬于較高主頻。適合網吧、中小企業用戶以及大型企業的分支機構。寬帶路由器的處理器除了工作頻率之外,我們還應該注意處理器所采用的架構。是80186、ARM7、ARM9、還是MIPS?一般來說,ARM7和RDC架構已經處于被淘汰的地位,采用這兩種架構處理器產品性能較差,主流廠商均已不使用。
兩大主流芯片
ARM9、MIPS內核處理器是目前主流。Cache容量8K或以下屬于少的,16K常見,32K或以上是屬于大的。ARM9構架具有普通型的920T/922T/940T還有增強型的926E/946E/966E。MIPS具體分為2K、3K還有4K、5K,不同型號性能和結構都會有較大差異。
ARM公司和產品介紹
ARM(Advanced RISC Machines)是微處理器行業的一家知名企業,設計了大量高性能、廉價、耗能低的RISC處理器、相關技術及軟件。技術具有性能高、成本低和能耗省的特點。適用于多種領域,比如嵌入控制、消費/教育類多媒體、DSP和移動式應用等。
ARM將其技術授權給世界上許多著名的半導體、軟件和OEM廠商,每個廠商得到的都是一套***的ARM相關技術及服務。利用這種合伙關系,ARM很快成為許多全球性RISC標準的***。
目前,總共有30家半導體公司與ARM簽訂了硬件技術使用許可協議,其中包括Intel、IBM、LG半導體、NEC、SONY、菲利浦和國民半導體這樣的大公司。至于軟件系統的合伙人,則包括微軟、升陽和MRI等一系列知名公司。采用ARM技術IP核的微處理器遍及各類電子產品:汽車、消費電子、成像、工業控制、海量存儲、網絡、安保和無線等市場,ARM技術幾乎無處不在,ARM的16/32位嵌入式處理器技術是世界上應用最為普遍的微處理器結構。ARM架構是面向低預算市場設計的***款RISC微處理器。zA
ARM提供一系列內核、體系擴展、微處理器和系統芯片方案。由于所有產品均采用一個通用的軟件體系,所以相同的軟件可在所有產品中運行(理論上如此)。典型的CPU內核產品如下。
內核產品
ARM7:小型、快速、低能耗、集成式RISC內核,用于移動通信。
ARM7TDMI(Thumb):這是公司授權用戶最多的一項產品,將ARM7指令集同Thumb擴展組合在一起,以減少內存容量和系統成本。同時,它還利用嵌入式ICE調試技術來簡化系統設計,并用一個DSP增強擴展來改進性能。該產品的典型用途是數字蜂窩電話和硬盤驅動器。
ARM9TDMI:采用5階段管道化ARM9內核,同時配備Thumb擴展、調試和Harvard總線。在生產工藝相同的情況下,性能可達ARM7TDMI的兩倍之多。常用于連網和頂置盒。
微處理器
ARM710系列,包括ARM710、ARM710T、ARM720T和ARM740T:低價、低能耗、封裝式常規系統微型處理器,配有高速緩存(Cache)、內存管理、寫緩沖和JTAG。廣泛應用于手持式計算、數據通信和消費類多媒體。
ARM940T、920T系列:低價、低能耗、高性能系統微處理器,配有Cache、內存管理和寫緩沖。應用于高級引擎管理、保安系統、頂置盒、便攜計算機和高檔打印機。StrongARM:性能很高、同時滿足常規應用需要的一種微處理器技術,與DEC聯合研制,后來授權給Intel。SA110處理器、SA1100 PDA系統芯片和SA1500多媒體處理器芯片均采用了這一技術。
目前國際流行的寬帶路由器的CPU大多是基于ARM內核并由各個芯片廠家開發的芯片,其中以前用得比較多的ARM7,它的***網絡吞吐量可達20MMbit/秒;而ARM9 CPU的網絡吞吐量在30M~65Mbit/秒之間,所以對于企業級的應用來說應考慮能夠支持更高帶寬和更多用戶數量的基于ARM9內核的CPU的寬帶路由器。因為ARM7一般只有幾十兆的處理速度,已經不能適應企業越來越多的主機共享上網的需求和將來網絡的擴展的需要,而ARM9的速度為100MHz-233MHz。