计算机研究与发展

作者：李韬,杨惠,厉俊男,刘汝霖,孙志刚,

关键词：网络处理器, 芯粒技术, 敏捷交换, 分组处理, 异构资源,

5G，8K视频等新业务类型不断涌现，使得网络处理器（networkprocessor，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（systemonchip，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（fieldprogrammablegatearray）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（segmentroutingoverIPv6）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2.82?s以内，可以有效支持面向NP的Chiplet统一通信与集成.

来源：2024年第12期

《计算机研究与发展》期刊编辑部

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