專用集成電路ASIC是指應特定需要而設計制造的集成電路，在網絡芯片中使用廣泛。它通過把指令或計算邏輯固化到芯片中，獲得很高的處理能力，實現(xiàn)性能極高的網絡功能。一般來說，ASIC針對特定功能，采用的是相對封閉而集中的軟硬件開發(fā)平臺，如果要引入新的網絡協(xié)議和功能，必須重新設計ASIC，這一點無疑讓設備商非常頭疼?，F(xiàn)在，可編程的ASIC技術已經出現(xiàn)，它將一些對性能要求高、重要的網絡功能模塊或者需要升級的功能置于可編程的電路層，大大增加網絡的靈活性，同時保護用戶投資。

但遺憾的是，目前僅少部分網絡設備供應商能支持ASIC。因為開發(fā)定制芯片需要巨大的成本投入，同時需要最短2年的研發(fā)時間。絕大部分的網絡設備商依靠專業(yè)芯片制造商如博通，Intel旗下Fulcrum，Marvell等生產的通用網絡芯片，只有Juniper和思科這樣的巨頭更傾向于采用ASIC芯片，可提供比采用純軟件更快的網絡性能。

思科和Juniper推出的可編程ASIC，不僅可以在無需重新設計ASIC的情況下支持新的網絡協(xié)議，還可以將所有的數(shù)據(jù)流量匯聚到單一的數(shù)據(jù)平面進行處理，支持網絡可編程，實現(xiàn)軟件定義網絡SDN功能，并支持各種協(xié)議的可持續(xù)性發(fā)展。

哪些供應商能提供可編程ASIC交換機?

除了思科、Juniper外，還有哪些網絡設備商可提供可編程ASIC?ASIC的投入較大，例如Juniper就花費3 年時間及數(shù)百萬美元的投資來研發(fā)可編程ASIC，目前能支持ASIC的網絡設備商還***。

Juniper高級產品營銷總監(jiān)Dhritiman Dasgupta表示，“定制芯片相比通用芯片優(yōu)勢明顯，一般來說，通用芯片要落后ASIC定制芯片約3年。”

Juniper的Trio可編程ASIC技術***是為路由器而設計，現(xiàn)在已在其***的園區(qū)和數(shù)據(jù)中心交換機產品EX9200中得到運用。Trio是Juniper***一代的Packet Forwarding Engine ASIC，它讓EX9200的數(shù)據(jù)平面可編程，無需額外硬件便能實現(xiàn)網絡自動化和互操作性，幫助企業(yè)應對新興SDN協(xié)議。

Dasgupta表示，可編程意味著在提升網絡的靈活性的同時保證網絡性能，讓網絡的數(shù)據(jù)包轉發(fā)、路由、交換、安全等功能通過軟件來實現(xiàn)，ASIC比芯片方案的速度要快100-1000倍。

思科軟件與戰(zhàn)略規(guī)劃部高級總監(jiān)Lauren Cooney表示，思科也推出了可編程ASIC交換機，其Catalyst交換機3850與WLAN控制器5760都基于新的cisco可編程ASIC，也被稱為統(tǒng)一接入數(shù)據(jù)平面(UADP)，旨在將有線與無線的數(shù)據(jù)流量匯聚到一個單一的數(shù)據(jù)平面進行處理，為用戶提供一致的管理，并允許用戶使用SDN服務。

IDC數(shù)據(jù)中心網絡研究總監(jiān)Brad Casemore表示，“這也是一個有趣的現(xiàn)象，除了思科和Juniper，很少有廠商一直對專用ASIC如此青睞。未來這些ASIC核心交換機究竟有多重要的意義，發(fā)展態(tài)勢如何?我想，還得看客戶的需求。”

為何要使用可編程ASIC?

我們知道，普通的可編程芯片一般都不是定制的，在數(shù)據(jù)中心，園區(qū)網、服務提供商、城域以太網等環(huán)境應用比較廣泛。而不同網絡類型對數(shù)據(jù)平面性能需求不一樣，可編程的ASIC可以靈活編程，實現(xiàn)對所有網絡類型的支持。

但可編程ASIC并不是每個企業(yè)都必需的，不同企業(yè)對定制芯片的性能、功能、靈活性水平的需求都不一樣，企業(yè)***根據(jù)自身需求而定。

Dasgupta還表示，一些廠商聲稱自己的ASIC是完全可編程的，可引入新的網絡協(xié)議進行封裝。但企業(yè)客戶一定要注意，它們是否能以線速工作，謹防被忽悠。

還有些廠商聲稱其可編程ASIC支持網絡功能虛擬化，“如果一臺服務器接收或發(fā)送海量的數(shù)據(jù)到不同的網絡中去，數(shù)據(jù)中心的核心交換機需要將這些數(shù)據(jù)包發(fā)送到MPLS或IP網絡，它需要將數(shù)據(jù)包發(fā)送到PCI接口或者是高安全的網絡”。例如Juniper的EX9200采用了可編程ASIC芯片，可完成通常由3個獨立交換機和路由器完成的處理、聚合、虛擬化功能，同時添加對新的網絡協(xié)議(例如VXLAN和NVGRE)的支持，可處理未來的SDN協(xié)議，加速應對不斷變化的業(yè)務需求。

可編程ASIC技術助推SDN

在SDN架構下，硬件只是負責數(shù)據(jù)轉發(fā)，相應的控制和管理則交給了控制器軟件，控制器將計算出來的轉發(fā)策略通過網絡注入到ASIC芯片，ASIC硬件芯片用來快速轉發(fā)數(shù)據(jù)，而其可編程的特性，則可以實現(xiàn)更快速地重新配置和擴展，可以更快提高網絡性能，保護用戶投資。

可編程ASIC技術允許企業(yè)在自己的核心交換機的數(shù)據(jù)平面進行重新編程，添加新的SDN協(xié)議支持，同時可擴展性強，企業(yè)可不用擔心自己的網絡架構被重新建設或者被替換?？删幊藺SIC核心交換機可以讓企業(yè)的底層IT基礎設施和網絡能夠與時俱進，借可編程性幫助企業(yè)應對新興SDN協(xié)議和應用程序;并確保網絡運營及服務商無需更新硬件，便能靈活添加未來服務，高度可靠。

基于可編程ASIC的SDN可以讓客戶、合作伙伴、開發(fā)人員利用API接口去構建自己的應用程序和服務控制網絡，包括自己的ASIC。但其規(guī)模應用還為時尚早，不過專家表示，核心交換機上采用可編程ASIC技術非常有可能，近期也有望有實質性的進展。同時，通用芯片制造商也有望在自己的可編程的芯片中引入SDN支持，希望Intel，博通等通用芯片商在SDN及下一代網絡協(xié)議的支持上不斷突破，最終實現(xiàn)SDN的推廣應用。