紫光旗下首款大芯片量產(chǎn)，為何“自研”成為必選？

日前，紫光股份旗下新華三集團宣布自研的高端可編程網(wǎng)絡(luò)處理器芯片智擎660啟動量產(chǎn)，這款芯片集成256個專用處理器，內(nèi)含180億晶體管，接口吞吐能力達到1.2Tbps，可應(yīng)用于路由、交換、安全、無線等數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域。

智擎660不僅用于新華三內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，同時，還將于8月起開始接受外部客戶訂單。內(nèi)部自用+外部出貨，看得出新華三半導(dǎo)體與自身業(yè)務(wù)深度耦合的決心，另一方面，也反映了這一細分賽道的潛力和吸引力。

作為一家系統(tǒng)廠商，新華三為何最終選擇自研芯片？成立兩年多的新華三半導(dǎo)體公司，為何首先聚焦于高端路由器芯片的研發(fā)？新華三集團副總裁、半導(dǎo)體產(chǎn)品線總裁孔鵬亮，日前接受了<與非網(wǎng)>和其他幾家媒體的采訪。

新華三集團副總裁、半導(dǎo)體產(chǎn)品線總裁? ?孔鵬亮

高端路由器芯片為何成為必爭之地？

高端路由器市場小嗎？放在過去，可能真的不大，畢竟連接網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備數(shù)量有限、數(shù)據(jù)增長沒那么快，對高端路由器的要求也沒那么高，但是置于當(dāng)下，這個市場已經(jīng)變了。

隨著5G的規(guī)?；渴穑瑹o線接入網(wǎng)絡(luò)帶寬相對4G會有10倍以上的提高。為了使5G的帶寬優(yōu)勢得到充分發(fā)揮，運營商正在掀起新一輪IP網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模建設(shè)與擴容潮。同時，5G各種豐富的場景化應(yīng)用也促使大型云計算、互聯(lián)網(wǎng)公司以及大型企業(yè)網(wǎng)用戶對其數(shù)據(jù)中心進行升級，進而催生對高端路由器的強勁需求。

正是在這一背景下，2019年4月，新華三半導(dǎo)體技術(shù)有限公司在成都市高新區(qū)成立。

事實上，不止是新華三，放眼全球市場，頭部網(wǎng)絡(luò)廠商在高端核心路由器芯片領(lǐng)域，都采用了自研方式。自研的好處具體有哪些？

2020年，新華三的集群路由器CR19000中標三大運營商骨干路由器集采，在中國移動以70%份額中標?？座i亮介紹，自2016年CR19000開始開發(fā)，到2019年通過三大運營商測試。在這個過程中，新華三和三大運營商進行頻繁的需求溝通，發(fā)現(xiàn)第三方商用芯片并不能完美地解決用戶所有需求，只有自研才能更貼合。

使用商用芯片還面臨著一個問題，它不能完全依據(jù)產(chǎn)品的推進速度來同步、快速地迭代和開發(fā)。特別是在網(wǎng)絡(luò)處理器領(lǐng)域，設(shè)備需求和客戶需求遠遠高出了現(xiàn)有商用芯片的能力，這也是為什么頭部的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商紛紛走向自研。IDC半導(dǎo)體項目副總裁Mario Morales在評價微軟、谷歌等公司自研芯片時就曾說過，“投資于打造自己的芯片，可以使他們將工作負載與硬件緊密結(jié)合起來，解決瓶頸問題，并在這些領(lǐng)域可以加速軟件的開發(fā)。這可以讓他們根據(jù)自己的需求定制芯片?！?/p>

此外，在“缺芯”向多個行業(yè)蔓延的今天，打造安全的供應(yīng)鏈也越來越成為系統(tǒng)廠商關(guān)注的焦點。對此，孔鵬亮表示，“新華三半導(dǎo)體的自研芯片，覆蓋前端、后端、封裝設(shè)計到整個生產(chǎn)、制造和測試環(huán)節(jié)，我們都具備相應(yīng)能力，這樣的話，可以在整個供應(yīng)鏈的安全方面有較強的保障?！?/p>

值得注意的是，智擎660不光是給新華三集團內(nèi)部使用，也對外提供。它與其他商用芯片相比，具備兩大優(yōu)勢：第一，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)處理器都是用微碼編程，而這款芯片是用C語言來編程的，開發(fā)難度降低很多；第二，采用多核架構(gòu)，支持L2-L7層的業(yè)務(wù)鏈，因此不光用在路由器，交換、安全、無線控制器，包括SDN、NFV的產(chǎn)品也可以應(yīng)用。

孔鵬亮介紹，為了支持外部客戶快速開發(fā)，基于智擎處理器同步推出操作系統(tǒng)智擎OS和整體開發(fā)套件，包括SDK、PDK還有集成仿真器，以及一個可以用圖形化界面來進行C語言開發(fā)的開發(fā)環(huán)境。把所有和芯片或硬件相關(guān)的初始化、監(jiān)控、管理等工作全部交給智擎OS來完成，降低客戶開發(fā)難度。

考慮到一些客戶軟件能力很強、硬件能力相對較弱，今年Q4，新華三還將推出一款軟件定義設(shè)備——智擎BOX，它是一個通用的1U的硬件平臺，客戶可以根據(jù)自己的需求進行軟件開發(fā)，包括路由相關(guān)設(shè)備、交換機、安全網(wǎng)關(guān)設(shè)備或是無線控制器設(shè)備等。

高端路由器運營商市場醞釀變局

新華三將2020年稱作是“運營商元年”。?

過去一年，新華三頻頻出現(xiàn)在運營商各大中標榜單上，成為了運營商市場的黑馬。在中國移動，去年在高端路由器新增市場取得了30%以上的市場份額，有超千臺的高端路由器；在中國電信5G STN方面，擁有20%多的市場份額；在中國聯(lián)通智網(wǎng)也取得了20%的市場份額。2020年，新華三真正成為了三大運營商的主流供應(yīng)商，全面進入了三大運營商的大網(wǎng)。

背靠紫光集團“從芯到云”全產(chǎn)業(yè)鏈布局，新華三不僅具備了IT＋CT完整能力，而且還獲得了涉及存儲、芯片等完整產(chǎn)業(yè)鏈的支持，形成了產(chǎn)業(yè)整合效應(yīng)。

可以說，新華三和華為，是業(yè)界唯二具備完整ICT產(chǎn)品和解決方案的廠商，擁有計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)、安全等全方位的數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施整體能力。目前，新華三在數(shù)據(jù)中心交換機方面已經(jīng)領(lǐng)先，而在高端核心路由器領(lǐng)域，新華三也不斷突破。

孔鵬亮表示，新華三集團近幾年在IT、CT行業(yè)發(fā)展迅速，尤其在CT通信領(lǐng)域位居前列。新華三自研的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，此時有必要深入到芯片層面。這是因為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備同質(zhì)化嚴重，能打差異化的地方越來越少，后續(xù)以芯片為代表的關(guān)鍵節(jié)點開發(fā)將成為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的核心競爭力，也將成為新華三保持CT賽道領(lǐng)導(dǎo)地位的關(guān)鍵。

高端路由器作為主要網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)備，構(gòu)成了運營商網(wǎng)絡(luò)的骨架與脈絡(luò)，其性能也直接關(guān)系著網(wǎng)絡(luò)的容量與質(zhì)量。面對洶涌襲來的數(shù)字洪流，運營商需要一個好幫手，新華三在高端路由器市場正加速成長中，自研芯片對國內(nèi)骨干網(wǎng)絡(luò)尤為重要。

通過自研實現(xiàn)長期、穩(wěn)定的供貨能力，可以增加運營商對新華三的信心，使運營商的路由器業(yè)務(wù)保持長期的連續(xù)性。無論是出于自身業(yè)務(wù)發(fā)展需要，還是市場的需求，新華三都有充足的理由向高端市場進軍。

數(shù)據(jù)流量推動的基礎(chǔ)架構(gòu)變革

在數(shù)據(jù)流量推動之下，基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)正在發(fā)生變革，以“流量”處理為核心的芯片成為業(yè)界的關(guān)注重點，例如數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器市場的DPU芯片，以及路由器核心的網(wǎng)絡(luò)處理器（NP）芯片。

如何看待基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的變革？孔鵬亮表示，不論是DPU/IPU，還是NP，都是基于數(shù)據(jù)流或者報文處理的芯片。當(dāng)前有兩個顯著趨勢值得關(guān)注，第一，網(wǎng)絡(luò)的邊緣到底在哪里？之前大規(guī)模地搭建數(shù)據(jù)中心，建完數(shù)據(jù)中心之后，大家都在討論網(wǎng)絡(luò)的邊緣問題，因為這直接決定了網(wǎng)絡(luò)通信產(chǎn)品的能力邊界。原來會定義到交換機（TOR），接下來發(fā)現(xiàn)TOR會連到服務(wù)器上，那網(wǎng)絡(luò)的邊緣是不是就應(yīng)該到網(wǎng)卡上？所以近幾年可以看到SmartNIC、DPU在逐步出現(xiàn)。

第二，服務(wù)器市場一直在推動著NFV（網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化；Network Function Virtualization）的發(fā)展，實際上是希望所有的網(wǎng)絡(luò)功能，比如Comware類的操作系統(tǒng)能夠在x86系統(tǒng)和服務(wù)器上運行。但是通過近10年的發(fā)展，NFV的性能、成本跟傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)端用處理器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相比并沒有太大的優(yōu)勢。所以在未來的發(fā)展當(dāng)中，就是要將原來需要虛擬化進行的工作，能夠通過專用芯片來處理，實現(xiàn)更高的性能。

“未來大家可能還會有不同的方向或爭論，包括SmartNIC、DPU，甚至是從網(wǎng)絡(luò)的角度來說，現(xiàn)在也有一些企業(yè)在開發(fā)Smart TOR——一個TOR上的設(shè)備就可以把10臺甚至是20臺服務(wù)器網(wǎng)卡的功能都集成進去。所以網(wǎng)絡(luò)的邊界到底在哪里？現(xiàn)在還沒有非常明確的結(jié)論，我覺得經(jīng)過幾年的發(fā)展才能夠逐步確定下來，”不過，孔鵬亮表示，“我們現(xiàn)在能看到一個趨勢，就是數(shù)據(jù)處理或報文處理的芯片，未來應(yīng)用場景會越來越廣。原來可能是在核心網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)在一些客戶正在咨詢智擎660芯片，他們開發(fā)的產(chǎn)品會逐漸下沉到網(wǎng)絡(luò)的邊緣，甚至可能是其他一些IT設(shè)備或是數(shù)據(jù)中心相關(guān)?！?/p>

寫在最后

網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)字化連接的基礎(chǔ)，不管是市場發(fā)展進程，還是技術(shù)演進路線、商業(yè)模式變革，都進入了新的發(fā)展階段。未來，基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將更多關(guān)注業(yè)務(wù)和應(yīng)用的可靠性，效率的提升和更好的體驗。

隨著新基建、5G的持續(xù)推進，業(yè)界對高端路由器、交換機等設(shè)備的需求將進一步增加。新華三半導(dǎo)體在高端路由器核心芯片領(lǐng)域所邁出的，相信只是其芯片業(yè)務(wù)的第一步，據(jù)了解，未來還將逐步擴展至物聯(lián)網(wǎng)以及人工智能等領(lǐng)域。

顯然，紫光股份所蘊含的半導(dǎo)體概念將會越來越強大，芯片也將越來越成為其布局的重點。