視點(diǎn):寬帶路由器主流芯片完全介紹
目前寬帶路由器的應(yīng)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(chǎn)品介紹等方面。隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)的逐步普及,寬帶路由器已經(jīng)得到越來越廣泛的應(yīng)用。
寬帶路由器給網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)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(guān)心其性能怎么樣。寬帶路由器的性能和檔次高低的標(biāo)志,主要由處理器、內(nèi)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(wù)器的處理器和用于PC的處理器。這類處理器的商品化產(chǎn)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(jī)、打印機(jī)、家用電器等產(chǎn)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(jī)等產(chǎn)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(shù)。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(wǎng)吧、中小企業(yè)用戶以及大型企業(yè)的分支機(jī)構(gòu)。寬帶路由器的處理器除了工作頻率之外,我們還應(yīng)該注意處理器所采用的架構(gòu)。是80186、ARM7、ARM9、還是MIPS?一般來說,ARM7和RDC架構(gòu)已經(jīng)處于被淘汰的地位,采用這兩種架構(gòu)處理器產(chǎn)品性能較差,主流廠商均已不使用。
兩大主流芯片
ARM9、MIPS內(nèi)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(gòu)架具有普通型的920T/922T/940T還有增強(qiáng)型的926E/946E/966E。MIPS具體分為2K、3K還有4K、5K,不同型號性能和結(jié)構(gòu)都會有較大差異。
ARM公司和產(chǎn)品介紹
ARM(Advanced RISC Machines)是微處理器行業(yè)的一家知名企業(yè),設(shè)計了大量高性能、廉價、耗能低的RISC處理器、相關(guān)技術(shù)及軟件。技術(shù)具有性能高、成本低和能耗省的特點(diǎn)。適用于多種領(lǐng)域,比如嵌入控制、消費(fèi)/教育類多媒體、DSP和移動式應(yīng)用等。
ARM將其技術(shù)授權(quán)給世界上許多著名的半導(dǎo)體、軟件和OEM廠商,每個廠商得到的都是一套***的ARM相關(guān)技術(shù)及服務(wù)。利用這種合伙關(guān)系,ARM很快成為許多全球性RISC標(biāo)準(zhǔn)的***。
目前,總共有30家半導(dǎo)體公司與ARM簽訂了硬件技術(shù)使用許可協(xié)議,其中包括Intel、IBM、LG半導(dǎo)體、NEC、SONY、菲利浦和國民半導(dǎo)體這樣的大公司。至于軟件系統(tǒng)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(shù)IP核的微處理器遍及各類電子產(chǎn)品:汽車、消費(fèi)電子、成像、工業(yè)控制、海量存儲、網(wǎng)絡(luò)、安保和無線等市場,ARM技術(shù)幾乎無處不在,ARM的16/32位嵌入式處理器技術(shù)是世界上應(yīng)用最為普遍的微處理器結(jié)構(gòu)。ARM架構(gòu)是面向低預(yù)算市場設(shè)計的***款RISC微處理器。zA
ARM提供一系列內(nèi)核、體系擴(kuò)展、微處理器和系統(tǒng)芯片方案。由于所有產(chǎn)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(chǎn)品中運(yùn)行(理論上如此)。典型的CPU內(nèi)核產(chǎn)品如下。
內(nèi)核產(chǎn)品
ARM7:小型、快速、低能耗、集成式RISC內(nèi)核,用于移動通信。
ARM7TDMI(Thumb):這是公司授權(quán)用戶最多的一項產(chǎn)品,將ARM7指令集同Thumb擴(kuò)展組合在一起,以減少內(nèi)存容量和系統(tǒng)成本。同時,它還利用嵌入式ICE調(diào)試技術(shù)來簡化系統(tǒng)設(shè)計,并用一個DSP增強(qiáng)擴(kuò)展來改進(jìn)性能。該產(chǎn)品的典型用途是數(shù)字蜂窩電話和硬盤驅(qū)動器。
ARM9TDMI:采用5階段管道化ARM9內(nèi)核,同時配備Thumb擴(kuò)展、調(diào)試和Harvard總線。在生產(chǎn)工藝相同的情況下,性能可達(dá)ARM7TDMI的兩倍之多。常用于連網(wǎng)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(guī)系統(tǒng)微型處理器,配有高速緩存(Cache)、內(nèi)存管理、寫緩沖和JTAG。廣泛應(yīng)用于手持式計算、數(shù)據(jù)通信和消費(fèi)類多媒體。
ARM940T、920T系列:低價、低能耗、高性能系統(tǒng)微處理器,配有Cache、內(nèi)存管理和寫緩沖。應(yīng)用于高級引擎管理、保安系統(tǒng)、頂置盒、便攜計算機(jī)和高檔打印機(jī)。StrongARM:性能很高、同時滿足常規(guī)應(yīng)用需要的一種微處理器技術(shù),與DEC聯(lián)合研制,后來授權(quán)給Intel。SA110處理器、SA1100 PDA系統(tǒng)芯片和SA1500多媒體處理器芯片均采用了這一技術(shù)。
目前國際流行的寬帶路由器的CPU大多是基于ARM內(nèi)核并由各個芯片廠家開發(fā)的芯片,其中以前用得比較多的ARM7,它的***網(wǎng)絡(luò)吞吐量可達(dá)20MMbit/秒;而ARM9 CPU的網(wǎng)絡(luò)吞吐量在30M~65Mbit/秒之間,所以對于企業(yè)級的應(yīng)用來說應(yīng)考慮能夠支持更高帶寬和更多用戶數(shù)量的基于ARM9內(nèi)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(jīng)不能適應(yīng)企業(yè)越來越多的主機(jī)共享上網(wǎng)的需求和將來網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展的需要,而ARM9的速度為100MHz-233MHz。