使用RISC-V內(nèi)核實(shí)現(xiàn)FTTR中的高效數(shù)據(jù)通路處理，益思芯科技展示最新全光網(wǎng)絡(luò)方案

“隨著時(shí)間來講，我們可以看到很明顯現(xiàn)在RISC-V對于ARM這邊的替換在市場上已經(jīng)在不斷的發(fā)生，同時(shí)也發(fā)生在我們這邊（DPU和FTTR）。”益思芯科技（上海）有限公司解決方案副總裁唐杰在第四屆滴水湖RISC-V產(chǎn)業(yè)論壇中說到。

隨著RISC-V的不斷發(fā)展，我們可以看到在很多專用芯片領(lǐng)域，RISC-V對于Arm Core的替代正在發(fā)生。而在全光網(wǎng)絡(luò)方面，益思芯科技也在第四屆滴水湖論壇上展示了其最新的產(chǎn)品。

全光網(wǎng)絡(luò)解決方案嶄露頭角

近年來，全光網(wǎng)絡(luò)解決方案在家庭、企業(yè)和遠(yuǎn)程接入場景中展現(xiàn)了顯著優(yōu)勢。在家庭和企業(yè)應(yīng)用中，全光網(wǎng)絡(luò)通過多網(wǎng)融合和簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提供高效的通信解決方案。其無源設(shè)計(jì)降低了能耗和維護(hù)成本，節(jié)省了機(jī)房空間，并顯著減少了布線和總體成本。該網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施一次布線可使用50年，設(shè)備使用壽命為3-5年，且運(yùn)維簡單便捷。

在遠(yuǎn)程接入場景中，全光網(wǎng)絡(luò)基于光的無源交換，布線簡便且成本低，支持多種業(yè)務(wù)融合，如電話、PC、手機(jī)等，還能兼容FTTH、5G及衛(wèi)星接入。網(wǎng)絡(luò)具備易于擴(kuò)展的特性，光纖帶寬支持從1到400G的無感升級。該方案維護(hù)管理簡便，適用性強(qiáng)且功耗低，是一個(gè)靈活且可擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施解決方案。

全光網(wǎng)絡(luò)（FTTR，F(xiàn)iber To The Room）技術(shù)目前在市場上正經(jīng)歷著快速增長，尤其是在中國。FTTR的應(yīng)用已經(jīng)從家庭擴(kuò)展到企業(yè)，特別是在中小企業(yè)（MSEs）領(lǐng)域。截至2023年底，中國市場上FTTR的投標(biāo)規(guī)模已超過60萬套設(shè)備，超過80家運(yùn)營商推出了FTTR相關(guān)的套餐，服務(wù)用戶數(shù)量約為20萬。FTTR不僅為運(yùn)營商帶來了新的收入機(jī)會，還通過其高效的維護(hù)和管理功能，顯著提升了客戶滿意度和忠誠度。

而益思芯的FTTR解決方案處于行業(yè)領(lǐng)先地位，今年3月其首款自主研發(fā)的 Nandgate FTTR芯片已經(jīng)成功點(diǎn)亮并打通實(shí)際流量。FTTR全光網(wǎng)絡(luò)解決方案可滿足運(yùn)營商級別的標(biāo)準(zhǔn)，已通過認(rèn)證并產(chǎn)品化。

益思芯科技FTTR方案，使用RISC-V內(nèi)核實(shí)現(xiàn)高效數(shù)據(jù)通路處理

益思芯科技的FTTR芯片架構(gòu)可以分為三個(gè)主要部分。首先是RISC-V的核心部分，選用了芯來的300系列作為MCU的核心。然而，MCU不僅需要一個(gè)核心，還需要一個(gè)數(shù)據(jù)路徑來將數(shù)據(jù)包傳輸?shù)組CU上進(jìn)行處理。為此，益思芯科技與芯來共同開發(fā)了一個(gè)DMA引擎，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的高效傳輸。

此外，益思芯科技還決定將芯片的控制部分從之前運(yùn)行在兩個(gè)ARM A9核心上的架構(gòu)，轉(zhuǎn)移到RISC-V上。與此同時(shí)還開發(fā)了DPU（數(shù)據(jù)處理單元），專門處理網(wǎng)絡(luò)包，并設(shè)計(jì)了自己的以太網(wǎng)交換機(jī)，能夠高效處理網(wǎng)絡(luò)流量。此外，該芯片還集成了PON MAC模塊，將光網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)議數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)流量，以支持Wi-Fi等功能。

據(jù)唐杰分享，芯來的RISC-V核心非常強(qiáng)大，在28nm制程下能夠達(dá)到600MHz的運(yùn)行頻率。通過益思芯科技的不斷調(diào)整和優(yōu)化，尤其是在模擬部分的采樣和算法調(diào)整后，成功激活了這款RISC-V芯片。

“光網(wǎng)絡(luò)相對于以太網(wǎng)的一個(gè)主要優(yōu)勢在于其能夠輕松實(shí)現(xiàn)1分32或1分64的網(wǎng)絡(luò)分布，這只需要一個(gè)簡單的分光器即可，而不需要像以太網(wǎng)那樣依賴功耗高、成本高的交換機(jī)。此外，在RISC-V上運(yùn)行國產(chǎn)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)成本并不高，其網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧也能夠通過軟件處理一些簡單的網(wǎng)絡(luò)控制包，因此作為控制路徑，RISC-V的表現(xiàn)仍然十分出色?！碧平芊窒淼?。

益思芯科技：專注于DPU和FTTR領(lǐng)域

益思芯科技（上海）有限公司（簡稱“益思芯科技”）成立于2020年，團(tuán)隊(duì)由在網(wǎng)絡(luò)、交換、存儲和高性能CPU領(lǐng)域具有豐富經(jīng)驗(yàn)的核心專業(yè)人員組成，專注于為通信、互聯(lián)網(wǎng)及數(shù)據(jù)中心行業(yè)提供領(lǐng)先的存儲與網(wǎng)絡(luò)芯片解決方案。

在發(fā)展過程中，益思芯科技最初的產(chǎn)品形態(tài)是DPU。當(dāng)時(shí)的DPU架構(gòu)，大家主流認(rèn)為需要一個(gè)CPU+一些數(shù)據(jù)通路的處理。而其中這個(gè)CPU都會考慮選擇Arm的內(nèi)核。而隨著時(shí)間的推移，唐杰表示越來越的的CPU的核心會考慮選擇RISC-V的內(nèi)核。

在DPU（數(shù)據(jù)處理單元）領(lǐng)域，益思芯科技已經(jīng)推出了多款創(chuàng)新產(chǎn)品。包括國內(nèi)首款具有自主知識產(chǎn)權(quán)的P4可編程智能網(wǎng)卡，該產(chǎn)品已經(jīng)通過信創(chuàng)市場的環(huán)境驗(yàn)證并成功部署，具有高性能和靈活性。此外，公司還推出了國內(nèi)首款自主知識產(chǎn)權(quán)的FPGA云原生NVMe-oF存儲加速卡，以及與國內(nèi)頂尖GPU/CPU廠商合作開發(fā)的RDMA智能網(wǎng)卡，這些產(chǎn)品在智算平臺中得到了廣泛應(yīng)用和產(chǎn)品化交付。與此同時(shí)，益思芯科技還提供了FTTR解決方案，通過了工信部和Wi-Fi的相關(guān)認(rèn)證，滿足了運(yùn)營商級別的標(biāo)準(zhǔn)，ASIC芯片已成功進(jìn)入流片階段并進(jìn)行產(chǎn)品化。

“RDMA這一塊我們和國內(nèi)幾家比較領(lǐng)先的GPU公司都進(jìn)行了互聯(lián)互通的認(rèn)證，F(xiàn)TTR這邊是和除了中興、華為以外的其它FTTR廠商、OLT廠商都有非常好的合作。”唐杰說到。

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