
自研交换网芯片的演进脉络
- 起步与落地:以大型数据通信设备为目标,率先推出自研交换网套片,并在路由器、PTN、OTN等产品上实现快速落地与应用。通过持续的工艺迭代,保持与制造工艺的发展同步,快速实现代际更新并把工艺红利带给客户。
- 关键创新:在对业务场景的深刻理解基础上,创新性地引入智能处理理念。根据系统运行状态自动选择链路、优化流量分布,从而显著提升系统的稳定性与可靠性。
- 容量与性能突破:推出容量达到行业领先水平的第四代自研交换网芯片,标志着在交换能力与效率方面达到新的高点。随后启动第五代自研交换网芯片的研发,以继续提升容量、带宽与功能集成度。
NP芯片与 SSP 系列的核心价值
- 高难度与战略意义:NP芯片属于高技术门槛领域,全球具备相关开发能力的厂商寥寥无几。中兴通讯通过自主研发,形成了以NP芯片为核心的高端数据通路处理能力。
- 首款 SSP-1 的架构亮点:采用Run To Completion(RTC)架构、完全自主可编程的微处理器内核,以及超高速跨连接互联技术;具备高度可编程的转发路径、超大指令空间和丰富的查找表,能够通过微码与动态表项的组合实现对复杂场景的灵活处理。在无需替换硬件的前提下,通过升级微码即可无缝支持新业务,最大限度保护客户投资。
- 高度集成的网络侧设计:SSP系列实现了对网络接口、MAC、直出光模块等的高度集成,大幅缩小PCB面积,并支持接口热插拔与在线配置。交换侧集成自研交换网接口,交换加速比满足冗余要求,为数通产品提供强健的支撑。
- 查找与转发能力:芯片内置大容量查找表,覆盖最长匹配、精确匹配、范围匹配等多种查找算法,能够应对多样化转发表项与ACL表需求,并支持表容量在不同业务间的动态调配。
从首款到高集成的持续跃升旋乐吧spin8
- 初代落地带动迭代:首批自研NP芯片快速在产品中落地,推动了后续技术迭代与性能提升。
- 高度一体化的第二代:在第二代研发中整合了FlexE与TSN功能,形成MAC、FlexE、转发引擎、查找引擎、交换网接入与交通管理(TM)六位一体的高集成度解决方案。通过采用先进Serdes、HBM等技术,确保充足的接口带宽与大容量存储需求,支撑大规模转发表项与深度报文缓存。
- 端到端低时延与灵活切片:实现端到端转发时延的显著下降,同时支持多TM的灵活资源分配,结合FlexE可实现对接口容量的灵活切片,切片粒度可达到很小的单位,以适应不同业务场景的需求。
对未来的设计与前瞻
- 第三代与第四代 NP 的发展方向:以更先进的制程、更高的接口带宽与更低的时延为目标,提升转发引擎、查找算法、TM与交换网接入技术的综合性能。进一步集成无损以太网、MACsec 等功能,并在SRv6、BIER、inband-OAM、Telemetry等新兴技术领域优化转发面设计,以更好地支持海量连接和网络切片等应用场景。
- 存储与查找能力的协同提升:通过更高带宽的HBM存储与更灵活的表项管理,确保查找表容量与转发表项在大规模场景下的持续扩容能力;通过NSE系列查找芯片实现转发表项的片外扩展,进一步提升系统容量极限。
- 产业化与生态的演进:在日产线和产品线中持续积累自研核心芯片能力,使核心芯片实现“自研+集成”的完整闭环,形成稳定的竞争力与良性循环,继续推动数据通信领域的技术前进。
总览与展望
- 通过持续的自研投入,中兴通讯已经建立了涵盖交换网芯片、查找芯片与NP芯片的全系列数据通信芯片体系,确保核心芯片实现全面自研与自主控制。产品与芯片之间形成良性循环,提升整体竞争力并持续推动行业技术的前进。未来将继续在数据通信芯片领域深化创新,提升容量、降低时延、增强灵活性,以满足新兴业务场景的要求。