Как появился на свет самый мощный в мире сетевой процессор
QuantumFlow - один из сложнейших кремниевых продуктов, созданный компанией Cisco Systems для интеллектуальной поддержки современных коммуникаций. Процессор QuantumFlow представляет собой "сердце" (а еще можно сказать - "мозг") нового сетевого продукта - маршрутизатора агрегационных услуг Cisco ASR 1000, который в ближайшем будущем станет передавать цифровой контент по всей планете, повышая качество видеоизображений, ускоряя доставку информации, увеличивая качество музыки и делая Интернет еще более интересным и привлекательным.
Процессор QuantumFlow с тактовой частотой, превышающей 1 ГГц, увеличит производительность маршрутизатора ASR 1000 на несколько порядков по сравнению с любым маршрутизатором такого же класса, особенно, при выполнении сложных задач. Новый чипсет Cisco состоит из 40 процессорных ядер и 800 миллионов транзисторов. Многоядерные чипы, такие как QuantumFlow, объединяют в одном полупроводниковом продукте несколько процессоров, повышая их "тягловую силу", как бывает, когда несколько лошадей запрягают в одну повозку.
Это дает несомненные преимущества, особенно, если учесть, что большинство сетевых процессоров может одновременно обрабатывать лишь один поток пакетов. Процессор же QuantumFlow может одновременно обрабатывать по четыре потока на каждом из 40 ядер. Иначе говоря, QuantumFlow одновременно работает со 160 цифровыми пакетами. Чипсет QuantumFlow, созданный на основе 42 запатентованных технологий, предоставляет новому маршрутизатору Cisco необходимые ресурсы для поддержки функций учета состояний (stateful) без потери скорости. Соединение с учетом состояний означает, что маршуртизатор или другое сетевое устройство отслеживает весь поток пакетов и может точно определить взаимные связи пакетов, их адресацию и функции.
До сих пор большинство интернет-маршрутизаторов работало без учета состояний (stateless) и обрабатывало каждый пакет отдельно. При этом, сетевые специалисты понимали все преимущества учета состояний, но для реализации этих функций нужно было разработать достаточно "умные" и достаточно мощные маршрутизаторы, способные выполнять сложные сетевые задачи без потери пакетов. Это было не так уж трудно в эпоху, когда Интернет представлял собой, в сущности, простой трубопровод, перекачивающий данные из одной машины в другую. Современные IP-сети не только перекачивают гигантские объемы информации, но и передают телефонные звонки, потоковую музыку, мгновенные сообщения и самый требовательный вид трафика - видео. Если добавить к этому сложности беспроводной связи, то станет ясно, сколь непростые задачи ныне приходится выполнять маршрутизаторам.
Разработку процессора Cisco QuantumFlow в течение пяти с лишним лет вели более ста инженеров, и этот проект обошелся компании примерно в $100 млн. На начальном этапе команда разработчиков более года так и сяк оценивала разнообразные варианты строительства процессора, который соответствовал бы многозадачным требованиям современных сетей. Иногда им казалось, что руководство Cisco потеряет терпение, а затем и интерес к столь амбициозному и, вместе с тем, рискованному проекту. К счастью, этого не случилось, и в результате достоянием всего человечества стал процессор, способный буквально в одно мгновение ока обрабатывать 24 млн команд и поддерживать процессорную мощность двадцати двухъядерных серверов при сокращении рабочих площадей в 10 раз и экономии 38.990 киловатт-часов в год.
Cisco
Процессор QuantumFlow с тактовой частотой, превышающей 1 ГГц, увеличит производительность маршрутизатора ASR 1000 на несколько порядков по сравнению с любым маршрутизатором такого же класса, особенно, при выполнении сложных задач. Новый чипсет Cisco состоит из 40 процессорных ядер и 800 миллионов транзисторов. Многоядерные чипы, такие как QuantumFlow, объединяют в одном полупроводниковом продукте несколько процессоров, повышая их "тягловую силу", как бывает, когда несколько лошадей запрягают в одну повозку.
Это дает несомненные преимущества, особенно, если учесть, что большинство сетевых процессоров может одновременно обрабатывать лишь один поток пакетов. Процессор же QuantumFlow может одновременно обрабатывать по четыре потока на каждом из 40 ядер. Иначе говоря, QuantumFlow одновременно работает со 160 цифровыми пакетами. Чипсет QuantumFlow, созданный на основе 42 запатентованных технологий, предоставляет новому маршрутизатору Cisco необходимые ресурсы для поддержки функций учета состояний (stateful) без потери скорости. Соединение с учетом состояний означает, что маршуртизатор или другое сетевое устройство отслеживает весь поток пакетов и может точно определить взаимные связи пакетов, их адресацию и функции.
До сих пор большинство интернет-маршрутизаторов работало без учета состояний (stateless) и обрабатывало каждый пакет отдельно. При этом, сетевые специалисты понимали все преимущества учета состояний, но для реализации этих функций нужно было разработать достаточно "умные" и достаточно мощные маршрутизаторы, способные выполнять сложные сетевые задачи без потери пакетов. Это было не так уж трудно в эпоху, когда Интернет представлял собой, в сущности, простой трубопровод, перекачивающий данные из одной машины в другую. Современные IP-сети не только перекачивают гигантские объемы информации, но и передают телефонные звонки, потоковую музыку, мгновенные сообщения и самый требовательный вид трафика - видео. Если добавить к этому сложности беспроводной связи, то станет ясно, сколь непростые задачи ныне приходится выполнять маршрутизаторам.
Разработку процессора Cisco QuantumFlow в течение пяти с лишним лет вели более ста инженеров, и этот проект обошелся компании примерно в $100 млн. На начальном этапе команда разработчиков более года так и сяк оценивала разнообразные варианты строительства процессора, который соответствовал бы многозадачным требованиям современных сетей. Иногда им казалось, что руководство Cisco потеряет терпение, а затем и интерес к столь амбициозному и, вместе с тем, рискованному проекту. К счастью, этого не случилось, и в результате достоянием всего человечества стал процессор, способный буквально в одно мгновение ока обрабатывать 24 млн команд и поддерживать процессорную мощность двадцати двухъядерных серверов при сокращении рабочих площадей в 10 раз и экономии 38.990 киловатт-часов в год.
Cisco
