面向移动高端装备的银河衡芯敏捷交换芯片

面向为航空航天、舰船等移动高端装备提供受限条件下的高算力,嵌入式云、天基超算等集成多样化异构资源的集中式计算平台逐渐成为新一代高端装备电子信息系统的研究热点.现有商用以太网交换芯片面向数据中心、园区网等大规模高性能网络组网需求设计,难以满足移动高端装备集中式计算平台在能效、散热、业务优化等方面的敏捷交换需求.面向为移动高端装备中异构计算资源提供高能效、低功耗的敏捷连接能力,国防科技大学计算机学院提出了端到端敏捷交换解决方案,并自主研发了系列化银河衡芯敏捷交换芯片,是现有国产以太网交换芯片的有力补充.其中,YHHX-DS40嵌入式敏捷交换芯片面向数据流交换,集成4个万兆以太网接口和4个千兆以太网接口,支持应用层精细交换和异构资源统一连接,具有全线速交换能力,典型功耗仅为1.6W.

ChipletNP:基于芯粒的敏捷可定制网络处理器架构

5G,8K视频等新业务类型不断涌现,使得网络处理器(network processor,NP)的应用场景日趋复杂多样.为满足多样化网络应用在性能、灵活性以及服务质量保证等方面的差异化需求,传统NP试图在片上系统(system on chip,SoC)上集成大量处理器核、高速缓存、加速器等异质处理资源,提供面向多样化应用场景的敏捷可定制能力.然而,随着摩尔定律和登纳德缩放定律失效问题的逐渐凸显,单片NP芯片研制在研发周期、成本、创新迭代等方面面临巨大挑战,越来越难以为继.针对上述问题,提出新型敏捷可定制NP架构ChipletNP,基于芯粒化(Chiplet)技术解耦异质资源,在充分利用成熟芯片产品及工艺的基础上,通过多个芯粒组合,满足不同应用场景下NP的快速定制和演化发展需求.基于ChipletNP设计实现了一款集成商用CPU、FPGA(field programmable gate array)和自研敏捷交换芯粒的银河衡芯敏捷NP芯片(YHHX-NP).基于该芯片的应用部署与实验结果表明,ChipletNP可支持NP的快速敏捷定制,能够有效承载SRv6(segment routing over IPv6)等新型网络协议与网络功能部署.其中,核心的敏捷交换芯粒相较于同级商用芯片能效比提升2倍以上,延迟控制在2.82μs以内,可以有效支持面向NP的Chiplet统一通信与集成.