Custom silicon¶

Настало время поговорить про вендоров сетевого оборудования, которые всё ещё в состоянии содержать свой гигантский штат R&D.
Но именно с них когда-то всё и начиналось, рыночных чипов не было, а каждый производитель разрабатывал и изготавливал свои сетевые процессоры и ASIC’и.
И это сложно сегодня, потому что когда другие могут сосредоточиться только на аппаратной обвязке вокруг чипа и софте, другим приходится выделять ресурсы на фундаментальные разработки. Стоит отдать дань уважения вендорам за это.

Note

Занимательный факт. Во время санкционной войны лета 2019 у Huawei был невоображаемый сценарий вылететь с рынка - американская компания Broadcom заморозила поставку ASIC’ов для их линейки CloudEngine.

Всё, конечно, завершилось хорошо.

Но почти одновременно с этим вышел модульный коммутатор CE16800 на чипах собственного производства, и обещали пицца-боксы.

Ясное дело, что занимались они этой разработкой уже довольно давно, наверно, лет 5.

Однако сей факт намекает на то, что, возможно, не так уж и плоха идея вкладываться в разработку своих чипов.

Очевидно, что и у них не по одному типу ASIC’ов, развивающихся планомерно и интегрирующихся во все новые устройства - они делятся по сериям железок, по их ролям. Не забываем и о том, насколько большие компании любят поглощения.

Я не собираюсь здесь погружаться в детали, перечисляя все их виды и возможности. Пройдёмся только поверхностно по наиболее известным из них.

Juniper¶

В первую очередь это, конечно, легендарный ASIC Trio, который бьётся внутри всех маршрутизаторов MX.

Марат Бабаян в своё время написал прекрасную статью о его работе.

Внутри их магистральных коробок - ASIC Express (ZX, TRITON).

А датацентровые коммутаторы, вроде QFX 10000, заряжены чипом Q5. Q5 - это маректинговое название, внутреннее - Paradise. При этом часть PFE, стоящая на линейной плате называется - ELIT, а фабричная - ULTIMAT.

Huawei¶

У этих ребят тоже давняя история разработки своих чипов.
Когда-то начиналось с интеловских асиков, потом были эксперименты с чипом Marvell, а потом масть пошла. И новые поколения сетевых процессоров стали появляться один за другим.
Они отличаются от поколения к поколению, от класса к классу, от серии к серии.
Но для внешней людей их объединили в две линейки:

Ascend для датацентров

Solar для провайдеров и операторов

На самом деле это весьма распространённая практика. Тот же Broadcom:
Tomahawk3 - известное всем название чипа.
StrataXGS - семейство чипов (не то чтобы на слуху у каждого)
BCM56980 - внутреннее название чипа (не понадобится вам, если не собираетесь препарировать SDK).

Cisco¶

Можно сказать, что новейшие линейки программируемых чипов это:

Cisco Silicon One, установленный в линейку Cisco 8000.

UADP - Unified Access Data Plane - программируемый ASIC для каталист и некоторых нексусов

QFP - Quantum Flow Processor - для ASR и ESP

А в глубине веков начинается такой, зоопарк, что я просто кину несколько, даже не пытаясь докопаться до глубин:

Sasquatch, Strider - каталисты 29хх и 3ххх

K1, K2, K5, K10 - каталисты 4000 и 4500

EARL1>EARL8 - ещё разнообразные каталисты и Nexus 7000

Monticello - Nexus 3548

Big Sur - Nexus 6000

F3 - Nexus 7000/7700

nPower X1 - сетевой процессор для NCS.

Замечательные слайды, кстати, о производстве цискиных чипов и их устройстве.

И слайды про использование рыночных чипов в нексусах и их (чипов) архитектуру.

Отечественная микроэлектроника¶

Похвастаться терабитами, увы не можем, но вот есть 88Гб/с L3-коммутатор от “Цифровых решений” с поддержкой 1Гб/с, 10 Гб/с портов на собственном FPGA: Феникс-1/10G.
Обещали на базе этого FPGA потом выпустить ASIC, но чем история закончилась неизвестно.
Кстати, будут у нас в гостях.