什麼是寬帶路由器的處理器

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　　隨著寬帶網絡的逐步普及，寬帶路由器已經得到越來越廣泛的應用。寬帶和窄帶比起來，最主要就是個“快”字，所以大家在選購寬帶路由器時，非常關心其性能怎麼樣。寬帶路由器的性能和檔次高低的標志，主要由處理器、內存和緩存來決定。

　　寬帶路由器的處理器同電腦主板、CPU等產品一樣，是寬帶路由器最核心的器件。處理器的好壞直接影響寬帶路由器的性能，處理能力差的處理器，寬帶路由器性能好不了，因此，在這裡著重分析一下寬帶路由器所用處理器的芯片。

　　一、認識寬帶路由器的處理器

　　處理器不分檔次高低，都是寬帶路由器的心髒。 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。

　　通常在中低端寬帶路由器中，處理器負責交換路由信息、路由表查找以及轉發數據包，處理器的能力直接影響路由器的吞吐量(路由表查找時間)和路由計算能力(影響網絡路由收斂時間)。

　　在高端寬帶路由器中，通常包轉發和查表由ASIC芯片完成，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，寬帶路由器的處理器采用的內核種類很多。

　　二、寬帶路由器的處理器芯片

　　處理器一般采用x86、ARM7、ARM9、MIPS、Intel Xscale等。80186、ARM7內核處理器是第一代寬帶路由器的典型配置，性能低，這樣的寬帶路由器只適合普通家庭用戶，主流廠商均已不再使用。

　　ARM9和MIPS內核處理器是目前寬帶路由器主流配置，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，不同型號的處理器性能會有較大差異。Intel Xscale內核處理器是高級網絡處理器，用於高端產品。一般處理器都是單處理器，采用多處理器分布式處理的是高級處理器，性能高。

　　1. ARM

　　ARM是一家既不生產也不銷售芯片的公司，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芯片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微處理器新標准因此應運而生。

　　它設計了大量高性能、廉價、耗能低的RISC處理器、相關技術及軟件。該技術具有性能高、成本低和能耗省的特點。它通過出售芯片技術授權，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，采用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、海量存儲、網絡、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，配有高速緩存(Cache)、內存管理、寫緩沖和JTAG。廣泛應用於手持式計算、數據通信和消費類多媒體。

　　ARM940T、920T系列:低價、低能耗、高性能系統微處理器，配有Cache、內存管理和寫緩沖。應用於高級引擎管理、保安系統、頂置盒、便攜計算機和高檔打印機。

　　StrongARM:性能很高、同時滿足常規應用需要的一種微處理器技術，與DEC聯合研制，後來授權給Intel。SA110處理器、SA1100 PDA系統芯片和SA1500多媒體處理器芯片均采用了這一技術。

　　ARM7500和ARM7500FE:高度集成的單芯片RISC計算機，基於一個緩存式ARM7 32位內核，擁有內存和I/O控制器、3個DMA通道、片上視頻控制器和調色板以及立體聲端口;ARM7500FE則增加了一個浮點運算單元以及對EDO DRAM的支持。特別適合電視頂置盒和網絡計算機(NC)。

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

　　2. MIPS

　　MIPS技術公司是一家設計制造高性能、高檔次及嵌入式32位和64位處理器的廠商，在RISC處理器方面占有重要地位。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公司發布MIPS32和MIPS64架構標准，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公司陸續開發了高性能、低功耗的32位處理器內核(core)MIPS324Kc與高性能64位處理器內核MIPS64 5Kc。2000年，MIPS公司發布了針對MIPS32 4Kc的版本以及64位MIPS 64 20Kc處理器內核。如TL-R490寬帶路由器就是采用MIPS 4K內核處理器。

　　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)，在架構擴展的基礎上也保留了對以往產品(主要指軟件產品)的向下兼容性。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級版StrongARM。DEC和康柏合並後，StrongARM核心被Intel買走，開發出了自己的兼容產品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，這種處理器還支持高效通訊指令，可以和同樣架構處理器之間達到高速傳輸。

　　其中一個主要的擴展就是無線MMX，這是一種64位的SIMD指令集，在新款的Xscale處理器中集成有SIMD協處理器。這些指令集可以有效的加快視頻、3D圖像、音頻以及其他SIMD傳統元素處理。

　　三、處理器並非唯一的性能體現

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

　　寬帶路由器的處理器用得差路由器性能好不了，但反過來處理器好了路由器性能卻不一定好。處理器主頻只是處理器的一個性能指標，要知道處理器性能，還必須了解其總線寬度(16位還是32位)、Cache容量和結構、內部總線結構、是單CPU還是多CPU分布式處理、運算模式等等，這些都會極大地影響處理器性能。

　　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端路由交換核心芯片——“華夏網芯”現在也出世了。據悉，“華夏網芯”擁有完全自主知識產權，此高新領域沒有“中國芯”的歷史自此宣告結束。