為什麼大型路由器交換機再另開發cpu而不用intel至強系列的呢？

12-29

思科，愛迪信，華為，中興，烽火

我也補一刀：Intel的CPU匯流排帶寬不夠用。

核心交換機的容量都是上T的，背板帶寬10T起步，我2008年做交換機那會，這麼一套東西如果投標的話，一套10T~20T左右交換容量的交換機，價格可以談到10萬左右（國產價格，思科的可能要100萬），2008年的時候至強的匯流排帶寬能到多少？

反正就算是今天，Intel的CPU內存帶寬也在100GB/s以內的範圍（多處理器也沒超過這個數量級），跟交換機有數量級的差異，這個性能對於交換機來說根本不夠用。

Intel的CPU吞吐量做一個二層交換機也許沒問題，但一個二層交換機便宜點的3000以內就可以搞定，3000塊錢可能還不夠買一個好一點的至強CPU呢。

如果Intel走異構計算這條路，那麼搞出點交換晶元應該沒難度的，Xeon Phi就是這個思路，但交換機這個市場已經不怎麼賺錢了，或者說Intel還看不上這點錢（賣超算比造交換機掙錢）。

Xeon非常強，非常強，但術業有專攻啊。給PC或者伺服器多裝幾塊網卡，就可以當軟路由用了，Xeon此時傲視群雄，網卡跑滿時CPU依然有餘力給你掃雷，但是，你的機器能裝多少網卡呢？

下面是我前幾個月隨手拍的一張路由器的圖，應該算是大型路由器了吧。你看上面編號2和3的槽位，每個板40個萬兆口，一個櫃能裝十幾塊板，不夠可以集群擴展，最大幾十個機櫃，這時候什麼處理器能支撐住呢？

答案是什麼處理器都支撐不住。一般CPU主頻3G左右，假設轉發一個包需要1K時鐘周期，那每個核就有3M pps的轉發率，但這個型號路由器最老款最低配的版本也是11G pps的轉發率，至少需要堆幾十個CPU，堆這麼多CPU這不是在設計設備而是在設計電爐。

現在稍大型的路由器都是路由轉發分離的架構，一堆ASIC來做轉發，轉發能力比通用處理器強多了，還省電。控制平面需要CPU計算能力，但也不需要很強，各家都用的祖傳處理器，powerpc，mips，intel ixp都有，似乎沒見哪家用xeon的，雖然它計算能力更猛。

前兩年華為和英特爾當眾簽過一個合作協議，但我沒關注後續，也許以後SDN控制器或者網路安全產品會用英特爾產品吧。

首先樓主要區分出CPU和ASIC晶元，在數通設備上，承載轉發功能的並不是CPU，而是ASIC。

那麼，我把樓主的問題可以拆分成了兩個：

為什麼數通設備不使用Intel的CPU
為什麼數通設備不使用Intel的CPU替換ASIC

答1: 因為貴。而數通CPU不需要那麼高的性能，ARM CPU便宜而且性能夠用。而高端的數通產品，也是存在Intel的CPU的。

答2: 因為與ASIC相比，同價位下CPU的轉發性能太差，CPU的轉發能力，如@北極的性能分析。以華為最強的交換機12816為例，單埠轉發性能已經達到100GE了，整機轉發性能更是達到了103Tbps，這個量級給多少錢CPU也達不到。

話說回來，CPU是為「可編程」環境準備的，而ASIC主要是硬體定製邏輯，加少量的軟體參數，目標場景不同導致了性能差距巨大。

不過隨著SDN（軟體定義網路）的流行，基於流量的可編程設備也慢慢出現，例如華為基於ENP晶元的產品。這些號稱「可編程」晶元，功能也是基於流量處理高度定製的，即使如此，ENP晶元的轉發性能距離頂級ASIC晶元也有很遠的距離。

綜上，靈活和性能是不可調和的，對於通信協議已經非常成熟的今天，必然是追求低價高性能的ASIC晶元作為轉發功能。

ASIC和CPU真的不是一個東西…

心好累，回答里的萌二真多

然而intel並不支持硬體nat或者是其他的一些基於硬體實現的技術(qos，包檢測等等)。叫intel來做nat這麼簡單的事情它不是做不好，而是成本太高。打個比方，人人都能搬磚，叫博士生和農民工一起搬磚你覺得哪個更合適?

這和顯卡為什麼要專門設計GPU而不拿CPU硬杠是一個道理。計算任務的特性不同。

。。。。。處理器只是通用性好。。。
專門的工作還是交給專門處理器好

主要是價格，有的志強晶元要上萬，太划不來了。有些gateway用了Intel的基於ATOM的microserver晶元，如思科和華為的部分產品。

對於這種特殊需求。。。無論是價格，性能，功耗，特性志強系列都趕不上獨立開發的晶元。。。另外。。。英特爾英文打錯了

PC的CPU，強調「通用運算速度快」。

而路由器的CPU，強調「綜合IO性能好」。

需求不一樣。

現在比較熱的nfv方案dpdk就是用Intel的CPU做包交換的
已經有單顆志強100G以上的交換能力的軟體產品了

考慮到軟體的靈活性，和用戶希望別被硬體廠商綁定（砍價……），軟體方案還是很有市場的

我覺得問題應該再明確些，交換機路由器大部分轉發平面不是靠cpu，而是專用的轉發晶元，比如switch,np等，轉發性能可以達到很高，線速10g甚至更高，同時價格和功耗都達到平衡。cpu作為通用處理器，強項在於複雜協議報文的處理，應用在控制平面。至於多核cpu做轉發+控制，據我所知達到交換機路由器的性能指標還要很多路要走，而且核心多了之後複雜性提高，有相關的理論研究可以搜搜。

現在的nfv不就是做這個么，把路由器搬到x86通用架構上，英特爾還搞了個dpdk，現在網卡的轉發性能有的能做到40g 100g了。

首先，介紹一下什麼是專用集成電路（ASIC）：

專用集成電路是由特定使用者要求和特定電子系統的需要而設計、製造。

對於路由器來說，本質上就是一個轉發問題，轉發實際上就是處理一個隊列的問題，也就是經典的生產者消費者問題。這麼確定的需求，這麼明確的指標，是不需要CPU的通用可編程能力的。

可以類比一下顯卡，為什麼不用CPU做圖像處理呢？

因為為了特定目標設計的晶元往往可以更好更快的完成任務。

實際上，每一塊背板上除了有專門的轉發ASIC，往往都還有一塊CPU，甚至有自己的操作系統，大型路由器往往是由很多個CPU組成的分散式系統。

舉個例子，這是Juniper的核心路由器PTX5000，這上面每一個背板上都有好幾個ASCI晶元用來轉發，每個上面還有個PMB，上面都有塊CPU來負責控制。

你可以簡單理解成，這一個大柜子，其實是好幾台電腦，每台電腦都有自己的CPU和轉發晶元（可以類比顯卡來理解）

所以這跟Intel 至強強不強沒關係，CPU就不是用來干這個事兒的，就如同你讓至強跑遊戲也不行一樣。

呃，你以為至強就真的最強嗎，見過IBM的大機賣一個億，維護費一個億嘛。每款cpu都要權衡市場技術和產出的，而不是無限制的追求技術極限。

中興不少路由器、網關、防火牆都是志強的

道理跟為什麼計算機要配顯卡一樣。普通CPU屬於通用處理器，雖然能處理各種東西，但是很多東西的處理效率並不高，所以就需要協處理器。交換機上的轉發引擎也算是協處理器的一種吧。

幾年前拆過台中興路由器，就是至強

你想交多少電費？

簡單來說你讓數學家去搬磚？