成果名称：网络处理器芯片原型
申请单位：清华大学
鉴定编号：鉴字[教 TP2005]第038 号
鉴定日期：2005年12月26日
学 科： 14计算机
成果简介：（1000字以内，可公开部分）
为了应付日益繁忙的信息流，网络的速度不断提升。当速度比较慢时，通用的CPU完全赶得上数据流。可是后来，通用CPU不够快了，设计者就转向ASIC(专用集成电路)。ASIC在完成规定的处理工作方面是非常卓越的，但它有两个缺点：一是开发的周期太长，复杂的ASIC要18个月到2年时间。第二，ASIC不是可编程的，要修改就必须经历一个设计和制造的周期，适应不了当今越来越短的产品开发周期。由此，网络处理器应运而生。它同通用的CPU的不同之处在于：网络处理器是为优化包处理而设计的，它将包以其到达的速度(即线速)送到下一个节点;而通用CPU则要处理范围很大的各种指令。另外，如果需要新的功能或新的标准，网络处理器可通过编程来实现，以满足各种各样的网络应用。
清华天行THNPU-1网络处理器芯片原型具有面向网络应用优化的多处理核并行结构、任务流水硬件设计和指令集。其中基于硬件链表的聚合流保序与流量分发技术，能保持负载均衡且保证分组的顺序，提高了芯片内多处理器系统的吞吐量，并减少了为保存流状态所需的物理存储空间。它可实现IPv4/IPv6/MPLS等多种协议报文在全部最短包输入下的全双工OC-48(2.5Gb/s)线速率转发。其中的集成化硬件查找协处理器，能完成现有协议的快速路由/路径查找及报文分类；在其辅助下，用户通过编程可在保证线速转发的前提下灵活支持新出现的网络协议以及ACL控制、URL过滤、报文截获等安全应用。支持SPI-3.0、CSIX、PCI 2.2、RL-DRAM II、QDR II、ZBT SRAM、GMII、LA-1等标准化接口，并为用户应用提供了灵活、方便的开发手段。同时，清华天行还集成了业务量管理引擎（Traffic Management Engine），可实现多优先级调度和主动队列管理等功能。其中“快速通道技术”能自适应地保证高优先级业务的服务质量；动态流管理技术可降低系统物理队列的数量。
鉴定委员会一致认为，THNPU-1网络处理器芯片原型在整体技术上达到了国际先进水平，其中基于硬件链表的聚合流保序与流量分发技术、集成化硬件查找协处理器和内置业务量管理引擎中的快速通道技术具有创新性，达到国际领先水平。该芯片原型的研制成功填补了我国在该领域的空白，标志着我国有能力设计开发自主知识产权的高性能网络处理器，具有很好的推广应用前景。
注：请在办理鉴定证书时上报以上内容的word文件软盘，或发电子邮件至：Zhangjinsong@cutech.edu.cn、kjc-yxh@tsinghua.edu.cn
请在办理鉴定证书时上报成果登记软盘，进行成果登记。
如不上报，将不受理鉴定证书核准。
