工业界物联卡路由器中的管理器芯片

在物联网网络中，除了单播通信外，多播通信也是必不可少的一个研究内容。在基于分布式共享存储的大规模多核处理器中，Cache一致性协议迫切需要多播的支持。现有的多播机制可以分为：基于单播、基于路径和基于树三类机制，主要在基于虚通道的有缓冲路由器上实现。基于丢包的物联卡路由器的特点决定了其不适合实现多播机制，而偏转路由的完全自适应路由特性使得包的路由路径不可预测，增加了在物联卡路由器上支持多播机制的难度，不能直接利用已有的在有缓冲路由器上实现的多播机制。目前还未有研究在片上网络物联卡路由器上支持多播通信。

物联卡路由器线卡中的网络处理器芯片和物联卡管理器芯片协同工作，共同完成对数据包的处理。因此，在工业界的设计中，网络处理器芯片大多都集成有物联卡管理器芯片。随着技术的发展，网络处理器芯片和物联卡管理器芯片的设计己日趋成熟，市场上也有很多可供选择的产品。

LSI公司目前有三款网络处理器芯片产品一一APP300、APP650和APP3300网络处理器芯片。这三款网络处理器芯片都集成有物联卡管理器芯片，其中APP300芯片配置有标准的DDRII SDRAM存储器，最高可以支持2Gbps带宽，功率在3W}7W之间；APP650芯片最高可支持5.9Gbps带宽，配置有RLDRAM以及DDR SDRAM存储器以缓存数据包；APP3300芯片可以提供最高3.5Gbps的带宽，同时配置有大容量外部DRAM存储器。

Broadcom公司的BCM88650系列产品[6]集成有支持200Gbps带宽的物联卡管理器芯片，配置有DDR3片外存储器，支持可编程、多层次的调度机制，并且支持每流队列管理。

Marvell公司的Marvell Xelerated HX系列网络处理器芯片集成的物联卡管理器芯片可以提供100Gbps的带宽支持，它配置了片外DRAM存储器用于缓存数据包，同时支持五级的分层调度策略。

国内最大的物联卡交易平台：物联卡之家（www.wulianka.cn）指出，通过对工业界的物联卡管理器芯片的调研我们可以发现，物联卡管理器芯片一般都使用新型的DDR或者RLDRAM实现其存储体系结构，而且它们都在朝着两个方向发展一一高带宽和功能丰富化。物联卡管理器芯片所能支持的带宽在逐渐增大，从2Gbps到400Gbps都有商用产品，能够满足各级路由器的需求；物联卡管理器芯片所能提供的功能也越来越丰富，分级调度、每流排队、安全验证等等功能都己经在商用产品中实现。

物联卡管理器芯片带宽的增加以及各种丰富功能的引入势必影响芯片的功耗，而从商用物联卡管理器芯片的公开文档中并没有发现其在功耗控制方面的功能。鉴于目前绿色互联网概念的提出，功耗问题己经成为网络设备发展的一个不可忽视的重要问题，所以如果能够在物联卡管理器芯片中引入功耗控制模块，也就可以为路由器降低功耗，对整个网络环境的良性发展有着十分重要的意义。

另一方面，物联卡管理器芯片带宽的增加对其存储器的带宽也提出了新的要求，如果能够充分利用己经配置的存储器带宽资源，那么对于提高物联卡管理器芯片的性能以及功耗控制也都有着十分重要的作用。