前言
在目前的安全、数通及电信等诸多领域都可以看到基于多核处理器的设计,它们超强的处理能力使得以往繁复的系统得以减小体积,实现单板平台。然而,在享受处理性能提升的同时,结构设计人员却不得不忍受多核高功耗的折磨,动辄几十瓦甚至上百瓦的功耗成为多核进入更多领域的一个瓶颈。在目前绿色环保的政策下如何实现机房或设备的低功耗成为系统工程师必须考虑的一个重要设计因素。随着多核集成CPU数量的不断增加,单纯靠芯片工艺和代码优化来降低功耗越来越难,此时必须要从电路系统设计的角度来全盘考虑问题。
多核处理器在数据处理过程中的密集运算使得芯片的动态功耗不断增加,因此可将处理器的一部分负荷卸载到专用加速
在当前的IT行业中,嵌入式系统和ARM技术在各个领域发挥着重要作用,尤其是在安全、数通和电信等领域能见到多核处理器的应用。多核处理器提供了强大的处理能力,使得复杂的系统得以小型化,实现单板解决方案。然而,伴随着性能的提升,多核处理器的高功耗问题成为了一个主要挑战。在绿色节能政策的推动下,设计低功耗的设备成为了系统工程师的重要任务。
多核处理器在执行密集运算时,动态功耗显著增加。为解决这个问题,一种策略是利用专用加速器分担一部分处理器的负载。深度包检测(DPI)处理器就是这样的加速器,它能够在不影响性能的前提下降低主处理器的工作频率,从而减少功耗。此外,DPI处理器还可以提升系统的整体性能,处理更多的高附加值应用,同时减少对主处理器的需求,降低系统的物料成本(BOM)。
DPI技术是一种高级的网络流量分析方法,它深入到应用层进行报文分析,能够识别并管理各种网络应用,包括那些试图通过伪装端口号逃避检测的行为。Tarari系列芯片是实现DPI功能的硬件加速器,它支持大量的正则表达式规则,并能处理跨包检测,确保对应用层协议特征的准确识别。Tarari芯片有多种型号,例如T1000和T2000系列,可以提供从几百兆比特每秒到10千兆比特每秒的不同处理速度,适应不同规模的网络环境。
以T2000系列为例,其采用PCIe等高速接口,提供高带宽的数据传输能力,并支持DDR2 SDRAM等经济型内存,降低了硬件成本。同时,T2000系列具备扩展接口,便于性能扩展,并可通过级联实现更高的吞吐量。这些特性使得T2000芯片能在低功耗(典型5W)下实现高性能处理。
在多核处理器平台上构建DPI系统时,硬件平台设计至关重要。设计时需要考虑处理器与DPI加速器之间的通信效率,通常会使用高速接口如PCIe进行连接。同时,为了实现负载均衡和性能优化,可能需要多块DPI加速器协同工作,通过软件控制确保高效的数据处理和分析。
总结来说,DPI处理器在多核平台上的应用,是解决多核处理器功耗问题的有效途径。通过专用硬件加速器,可以降低主处理器的工作负担,提高能效比,同时也提升了系统的整体性能和应用范围。DPI技术的运用,尤其是像Tarari芯片这样的解决方案,不仅在安全领域有着广泛的应用,也为其他需要高效数据处理的场景提供了新的可能。在未来,随着技术的不断发展,我们可以期待更多创新的解决方案来应对多核处理器的功耗挑战。