原创 A Guide to Network Processors

译自linley group report: A Guide to Network Processors。
Eleventh Edition
PUBLISHED APRIL 2010

网络处理器正在很多电信级设备，包括业务路由器，电信级以太网交换机/路由器（CESR），光传输平台以及宽带和无线基础架构中取代ASIC和固定功能芯片，也因此网络处理器（NPU）已经成为新系统设计的战略性器件。商用NPU供应商在每个顶级的OEM都宣布有设计案例，即使是那些已自有NPU和/或ASIC的OEM。

在这些成功设计转入量产的推动下，商用NPU利润从2005年到2009年增加了73%。2009出货产品可以分为三个性能等级：2.5Gbps以下NPU；OC-48/4×GbE NPU；10Gbps及以上NPU。10Gpbs及以上级别产品增长最快，相应地早先的OC-48级别产品正在衰退。

根据我们的研究，Intel在2009年通过高利润获得了NPU市场份额的第一。但是Intel没有继续开发IXP产品，而是授权初创公司Netronome Systems开发IXP的后续产品。在2009年末，Netronome推出了这系列NPU的首颗样片：NFP-32xx。

LSI由于其APP NPU（合并自Agere）产品的出货增加而保持了第二的位置，目前公司为无线基础架构和有线接入设计提供第三代NPU产品，同时LSI还为关键应用提供完整的数据层软件。在2010年2月，LSI推出全新Axxia通信处理器（简称ACP）产品线的第一版样片。多颗Power架构CPU加上来自APP产品线的数据层技术，使得ACP成为多核处理器与NPU组合的代表。同时LSI还为Sonet/TDM提供framer/mapper芯片，为无线基础架构应用提供DSP芯片，完善了整个产品线。

归功于在10Gbps及以上级别产品的专注，EZchip在2009年排名第三位并且正在增长。这家公司目前出货多代产品，包括NP-3这颗集成了用户可编程NPU，流量管理以及以太MAC的30Gbps芯片，EZchip与Marvell联合向Cisco提供这颗芯片的半定制版本。在2009年，EZchip宣布了新的针对接入应用的NPA产品线。在2010年初，EZchip推出了业界第一颗商用100Gbps NPU产品NP-4的样片。

与EZchip集中于高端NPU不同，Wintegra专注于接入设计。这家小公司由于其灵活的架构和完整的数据层软件而成为接入NPU的领先厂家。通过特殊的硬件配置和软件包，Wintegra针对宽带、无线和电信级以太网应用提供特定的产品。目前这家公司出货为第二代产品，在09年Q4推出了10Gbps+的第三代Winpath3样片。

Xelerated作为初创公司发货40Gbps NPU产品，适用于高密度以太设计。X11在提供确定性的性能同时具有用户可编程性，但是目前的芯片没有流量管理。与Wintegra一样，Xelerated为其主要目标应用提供完整的数据层代码。基于相同的第三代架构，Xelerated新的HX和AX系列计划在2Q10推出样片。HX产品线将NP性能提升至100Gbps并提供流量管理；AX产品线针对光纤接入提供混合NPU和片内以太交换的方案。

针对模块化电信级以太交换/路由设计，Broadcom提供XGS Core芯片组，包括40Gbps NPU，流量管理和交换架构。经过最初只提供成品（二进制）NPU代码，现在Broadcom容许客户修改和开发NPU软件。除了可编程的NPU，Broadcom还在其广泛应用的StrataXGS产品线中提供可配置的电信级以太交换机芯片。对于机架式交换机设计，Broadcom以能提供最完善的系统方案而独树一帜。

因为FPGA通常采用最领先的工艺并且性能越来越强大，有两个小厂家提供基于FPGA的包处理器而不是软件可编程的NPU。Ethernity在宽带设计中取得了最初的成功，而TPack则专注于光传输，并且提供framer/mapper设计。除了Intel，还有一些供应商继续维持NPU供货但是已没有后续研发。这些渐去的厂家包括：AppliedMicro (AMCC), Exar(收购了Hifn)和Mindspeed。

经过2009年的停顿之后，我们看到NPU市场在2010年开始增长，预计会持续到2014年。这个增长的主要推动力来自于OEM自有NPU和ASIC被更多的替换。随着供应商近几年的整合，解决了生存问题的大部分供应商开始盈利并为未来的增长跑马圈地。