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Marvell 88E6095 VS 楠菲微SF2507全国产交换机的交换芯片有多重要?

 交换模块、控制模块、接口模块构成了全国产交换机硬件模块结构(如下图所示)。交换模块起到了数据存储转发交换决定性的因素,交换芯片作为交换机核心芯片之一,决定了交换机的性能,是网络交换机产品中最关键的芯片(没有之一),交换机支持什么速率的接口、支持多少个接口,支持多大的性能、支持什么功能基本上都是由交换芯片决定的。

    全国产交换机主要功能是提供子网内的高性能和低延时交换,而高性能全国产交换的功能主要由交换芯片完成。同时由于全国产交换机的部署节点多、规模大,需要交换机具备更低的功耗、和更低的成本,对交换芯片功耗和成本提出了更高的要求。

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图为:硬件模块逻辑结构

      全国产交换机技术起源于美国,如今已经在世界各地普及使用。而以太网交换机核心竞争力的高低,取决于其转发芯片的能力。那交换机交换芯片都有哪些呢?目前,进口芯片厂商有Cisco、Broadcom、Marvell、Fulcum。国产交换芯片厂家主要有:盛科、楠菲微、物芯等。国产处理器芯片主要参与者有:龙芯、兆芯、飞腾、海光、申威和华为等。

     今天咱们就和武汉利又德的小编一起聊聊Marvell 88E6095和楠菲微2507这两款芯片以及这两款交换芯片在交换机中的应用。

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图为:迈威88E6095(左)楠菲微SF2507(右)

     88E6095是Marvell公司设计的一款网络交换芯片。该芯片集成了MAC和PHY,有11个端口,可提供三千兆的以太网网口和8个百兆的以太网网口,时钟源频率25MHZ。

      其中P0~P7,8个端口支持100BAST-T/100BAST-T;P8、P9、P10端口都支持三种接口:SEDES接收器、外接10/100/1000M Copper PHYS、1000FBASE-X的光纤端口,能够直接连接到光放大器。另外,P9还支持MII-MAC/PHY,P10 还支持(G)MII-MAC/PHY.该芯片支持VLAN\STP生成树协议和QoS。


  设计思路:

  1、采用4片88E6095F芯片进行互连,完成交换功能。

  2、每个芯片上的3个Serdes千兆端口都是两两互联的。

  3、为了避免成环,默认开启88E6095的24P模式(级联模式)。

  4、交换机由AMR9 CPU进行管理。

                                    

     楠菲微SF2507是一款支持5+2-port 10/100/1000M 口的二层SOC以太网交换芯片。该芯片集成了CPU和5口10M/100M/1000M PHY,支持两个可配置的MII/RMII/RGMII接口。芯片可以通过IIC/MIIM/SPI接口进行管理。

架构框图

SF2507架构框图.jpg

    为了让大家更直观的了解两款芯片,(迈威88E6095、楠菲微SF2507)在端口数量、支持哪些功能、安全特性以及应用做了一个简单的对比表,供大家参考。


交换芯片相关参数对比.jpg

交换芯片相关参数对比1.jpg

    中国网络安全已经上升到国家战略层面,网络芯片的国产化是产业链向亚洲转移的必然趋势,也是我国国家安全的必要要求。并且进口芯片比如88E6095等二层三层交换芯片目前处于停售状态(如下图),这也说明了进口芯片存在卡脖子的风险。大力发展自主可控,这是必然趋势,全国产交换机将迎来了她的春天。(

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     楠菲微SF2507交换芯片在各项功能上面目前已完成支持替代进口交换芯片88E6095,那两款交换芯片在交换机中的应用如何呢?让我们和武汉利又德的小编一起测试一下吧!

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10口工业交换机(左)8口加固交换机(右)


    性能测试选用进口交换芯片的交换机PK选用国产交换芯片的交换机

    小编将以上两个不同交换芯片的交换机进行RFC2544性能测试,测试的内容主要有吞吐量、时延、丢包率、背靠背、拥塞控制、地址缓存、学习速率、环网恢复、优先级、虚拟局域网、网暴抑制、错误帧过滤。

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微信截图_20220115110544.jpg

    测试结果

    进口交换芯片88E9056和国产交换芯片SF2507通过RFC2544测试后的结果显示“丢包率”为0%,“吞吐量”是一样的。在“时延”方面有一点小的差别,88E9056的时延为3.607,SF2507的时延为7.048。(下次小编会把进口交换芯片和国产交换芯片的测试过程和结果详细的做讲解并分享给大家,记得点击关注我哦!)总体来讲,两者质量差不多,只是在功能与性能上选用进口芯片的交换机要稍多一些,通用性考虑虽然好,但是有些功能并不符合中国人的使用习惯,双显的多余,有些很强的功能反倒不如全国产交换机。总之,全国产交换机技术已经很成熟啦。

    综上所述,楠菲微 SF2507 这款交换芯片在交换机的领域中占据着举足轻重的地位。它们如同交换机的 “大脑”,从根本上决定了交换机的端口性能、数据处理能力以及网络传输的稳定性。在性能表现上的差异,直接左右着交换机在不同应用场景中的适用性,无论是企业级网络的高效运转,还是数据中心的大规模数据交换需求。从市场角度看,芯片的特性影响着交换机的市场竞争力与市场份额的划分。对于楠菲微 SF2507 这样的全国产芯片而言,其发展更是关系到我国网络设备国产化替代的进程,它不仅推动了全国产交换机在技术上的自主创新,也为构建安全可控的网络基础设施提供了有力支撑。随着技术的不断进步,我们有理由期待这两款芯片以及更多国产芯片能够持续突破,为全国产交换机带来更卓越的性能提升,在全球网络设备市场中书写属于中国的辉煌篇章,让全国产交换机凭借优质芯片在世界舞台上大放异彩。