什麼是寬頻路由器的處理器

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　　隨著寬頻網路的逐步普及，寬頻路由器已經得到越來越廣泛的應用。寬頻和窄帶比起來，最主要就是個“快”字，所以大家在選購寬頻路由器時，非常關心其效能怎麼樣。寬頻路由器的效能和檔次高低的標誌，主要由處理器、記憶體和快取來決定。

　　寬頻路由器的處理器同電腦主機板、CPU等產品一樣，是寬頻路由器最核心的器件。處理器的好壞直接影響寬頻路由器的效能，處理能力差的處理器，寬頻路由器效能好不了，因此，在這裡著重分析一下寬頻路由器所用處理器的晶片。

　　一、認識寬頻路由器的處理器

　　處理器不分檔次高低，都是寬頻路由器的心臟。一般來說，處理器主頻在100M或以下的屬於較低主頻，100M-200M屬於中等主頻，200M以上的屬於較高主頻。

　　通常在中低端寬頻路由器中，處理器負責交換路由資訊、路由表查詢以及轉發資料包，處理器的能力直接影響路由器的吞吐量路由表查詢時間和路由計算能力影響網路路由收斂時間。

　　在高階寬頻路由器中，通常包轉發和查表由ASIC晶片完成，處理器只實現路由協議、計算路由以及分發路由表。由於技術的發展，寬頻路由器的處理器採用的核心種類很多。

　　二、寬頻路由器的處理器晶片

　　處理器一般採用x86、ARM7、ARM9、MIPS、Intel Xscale等。80186、ARM7核心處理器是第一代寬頻路由器的典型配置，效能低，這樣的寬頻路由器只適合普通家庭使用者，主流廠商均已不再使用。

　　ARM9和MIPS核心處理器是目前寬頻路由器主流配置，常見的ARM9分普通型的920T/922T/940T和增強型的926E/946E/966E，而MIPS分2K、3K、4K系列，不同型號的處理器效能會有較大差異。Intel Xscale核心處理器是高階網路處理器，用於高階產品。一般處理器都是單處理器，採用多處理器分散式處理的是高階處理器，效能高。

　　1. ARM

　　ARM是一家既不生產也不銷售晶片的公司，是英國一家電子公司的名字，全名是Advanced RISC Machine，成立於1990年11月，是蘋果電腦，Acorn電腦集團和VLSI Technology的合資企業。Acorn曾推出世界上首個商用單晶片RISC處理器，而蘋果電腦當時希望將RISC技術應用於自身系統，ARM微處理器新標準因此應運而生。

　　它設計了大量高效能、廉價、耗能低的RISC處理器、相關技術及軟體。該技術具有效能高、成本低和能耗省的特點。它通過出售晶片技術授權，建立起新型的微處理器設計、生產和銷售商業模式。這種商業模式取得極大的成功，採用ARM技術IP核的微處理器遍及各類電子產品:汽車、消費電子、成像、工業控制、海量儲存、網路、安保和無線等市場，ARM技術幾乎無處不在，ARM的16/32位嵌入式處理器技術是世界上應用最為普遍的微處理器結構。

　　微處理器是ARM技術的重中之重，目前面向市場的有:

　　ARM710系列，包括ARM710、ARM710T、ARM720T和ARM740T:低價、低能耗、封裝式常規系統微型處理器，配有快取記憶體Cache、記憶體管理、寫緩衝和JTAG。廣泛應用於手持式計算、資料通訊和消費類多媒體。

　　ARM940T、920T系列:低價、低能耗、高效能系統微處理器，配有Cache、記憶體管理和寫緩衝。應用於高階引擎管理、保安系統、頂置盒、便攜計算機和高檔印表機。

　　StrongARM:效能很高、同時滿足常規應用需要的一種微處理器技術，與DEC聯合研製，後來授權給Intel。SA110處理器、SA1100 PDA系統晶片和SA1500多媒體處理器晶片均採用了這一技術。

　　ARM7500和ARM7500FE:高度整合的單晶片RISC計算機，基於一個快取式ARM7 32位核心，擁有記憶體和I/O控制器、3個DMA通道、片上視訊控制器和調色盤以及立體聲埠;ARM7500FE則增加了一個浮點運算單元以及對EDO DRAM的支援。特別適合電視頂置盒和網路計算機NC。

　　唯一沒有購買ARM授權的是Intel的老對頭AMD，因為Intel行動式處理器採用的是StrongARM，而AMD則收購了Alchemy公司與之抗衡，採用的是MIPS結構。

　　2. MIPS

　　MIPS技術公司是一家設計製造高效能、高檔次及嵌入式32位和64位處理器的廠商，在RISC處理器方面佔有重要地位。1984年，MIPS計算機公司成立。1992年，SGI收購了MIPS計算機公司。1998年，MIPS脫離SGI，成為MIPS技術公司。

　　MIPS公司設計RISC處理器始於二十世紀八十年代初，1986年推出R2000處理器，1988年推R3000處理器，1991年推出第一款64位商用微處器R4000。之後又陸續推出R8000於1994年、R10000於1996年和R12000於1997年等型號。

　　隨後，MIPS公司的戰略發生變化，把重點放在嵌入式系統。1999年，MIPS公司釋出MIPS32和MIPS64架構標準，為未來MIPS處理器的開發奠定了基礎。新的架構集成了所有原來NIPS指令集，並且增加了許多更強大的功能。

　　MIPS公司陸續開發了高效能、低功耗的32位處理器核心coreMIPS324Kc與高效能64位處理器核心MIPS64 5Kc。2000年，MIPS公司釋出了針對MIPS32 4Kc的版本以及64位MIPS 64 20Kc處理器核心。如TL-R490寬頻路由器就是採用MIPS 4K核心處理器。

　　3. Intel Xscale

　　Intel的XScale RISC處理器源於獲得很大成功的ARM處理器Advanced RISC Machines公司開發，在架構擴充套件的基礎上也保留了對以往產品主要指軟體產品的向下相容性。在ARM推出一款時間之後，DEC獲得了許可並開發出他們自己的高階版StrongARM。DEC和康柏合併後，StrongARM核心被Intel買走，開發出了自己的相容產品Xscale。

　　這款產品功耗更低，系統伸縮性更好，同時核心頻率也得到了提高，目前400MHz的產品已經進入市場，而600、800Mhz的Xscale處理器也將很快面世。同時，這種處理器還支援高效通訊指令，可以和同樣架構處理器之間達到高速傳輸。

　　其中一個主要的擴充套件就是無線MMX，這是一種64位的SIMD指令集，在新款的Xscale處理器中整合有SIMD協處理器。這些指令集可以有效的加快視訊、3D影象、音訊以及其他SIMD傳統元素處理。

　　三、處理器並非唯一的效能體現

　　寬頻路由器的處理器只是寬頻路由器的一個部件，特別之處只在於它是最核心的器件。寬頻路由器的處理器效能並不能完全反映路由器效能。寬頻路由器效能由路由器吞吐量、時延和路由計算能力等指標體現。

　　寬頻路由器的處理器用得差路由器效能好不了，但反過來處理器好了路由器效能卻不一定好。處理器主頻只是處理器的一個性能指標，要知道處理器效能，還必須瞭解其匯流排寬度16位還是32位、Cache容量和結構、內部匯流排結構、是單CPU還是多CPU分散式處理、運算模式等等，這些都會極大地影響處理器效能。

　　這顆芯如此重要，但都是外國的，而我國的第一枚通訊領域高階路由交換核心晶片——“華夏網芯”現在也出世了。據悉，“華夏網芯”擁有完全自主智慧財產權，此高新領域沒有“中國芯”的歷史自此宣告結束。