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日前，紫光股份旗下新华三集团宣布自研的高端可编程网络处理器芯片智擎660启动量产，这款芯片集成256个专用处理器，内含180亿晶体管，接口吞吐能力达到1.2Tbps，可应用于路由、交换、安全、无线等数据通信领域。
智擎660不仅用于新华三内部网络产品，同时，还将于8月起开始接受外部客户订单。内部自用+外部出货，看得出新华三半导体与自身业务深度耦合的决心，另一方面，也反映了这一细分赛道的潜力和吸引力。
作为一家系统厂商，新华三为何最终选择自研芯片？成立两年多的新华三半导体公司，为何首先聚焦于高端路由器芯片的研发？新华三集团副总裁、半导体产品线总裁孔鹏亮，日前接受了<与非网>和其他几家媒体的采访。
新华三集团副总裁、半导体产品线总裁 孔鹏亮
高端路由器芯片为何成为必争之地？
高端路由器市场小吗？放在过去，可能真的不大，毕竟连接网络的设备数量有限、数据增长没那么快，对高端路由器的要求也没那么高，但是置于当下，这个市场已经变了。
随着5G的规模化部署，无线接入网络带宽相对4G会有10倍以上的提高。为了使5G的带宽优势得到充分发挥，运营商正在掀起新一轮IP网络的大规模建设与扩容潮。同时，5G各种丰富的场景化应用也促使大型云计算、互联网公司以及大型企业网用户对其数据中心进行升级，进而催生对高端路由器的强劲需求。
正是在这一背景下，2019年4月，新华三半导体技术有限公司在成都市高新区成立。
事实上，不止是新华三，放眼全球市场，头部网络厂商在高端核心路由器芯片领域，都采用了自研方式。自研的好处具体有哪些？
2020年，新华三的集群路由器CR19000中标三大运营商骨干路由器集采，在中国移动以70%份额中标。孔鹏亮介绍，自2016年CR19000开始开发，到2019年通过三大运营商测试。在这个过程中，新华三和三大运营商进行频繁的需求沟通，发现第三方商用芯片并不能完美地解决用户所有需求，只有自研才能更贴合。
使用商用芯片还面临着一个问题，它不能完全依据产品的推进速度来同步、快速地迭代和开发。特别是在网络处理器领域，设备需求和客户需求远远高出了现有商用芯片的能力，这也是为什么头部的网络设备厂商纷纷走向自研。IDC半导体项目副总裁Mario Morales在评价微软、谷歌等公司自研芯片时就曾说过，“投资于打造自己的芯片，可以使他们将工作负载与硬件紧密结合起来，解决瓶颈问题，并在这些领域可以加速软件的开发。这可以让他们根据自己的需求定制芯片。”
此外，在“缺芯”向多个行业蔓延的今天，打造安全的供应链也越来越成为系统厂商关注的焦点。对此，孔鹏亮表示，“新华三半导体的自研芯片，覆盖前端、后端、封装设计到整个生产、制造和测试环节，我们都具备相应能力，这样的话，可以在整个供应链的安全方面有较强的保障。”
值得注意的是，智擎660不光是给新华三集团内部使用，也对外提供。它与其他商用芯片相比，具备两大优势：第一，传统的网络处理器都是用微码编程，而这款芯片是用C语言来编程的，开发难度降低很多；第二，采用多核架构，支持L2-L7层的业务链，因此不光用在路由器，交换、安全、无线控制器，包括SDN、NFV的产品也可以应用。
孔鹏亮介绍，为了支持外部客户快速开发，基于智擎处理器同步推出操作系统智擎OS和整体开发套件，包括SDK、PDK还有集成仿真器，以及一个可以用图形化界面来进行C语言开发的开发环境。把所有和芯片或硬件相关的初始化、监控、管理等工作全部交给智擎OS来完成，降低客户开发难度。
考虑到一些客户软件能力很强、硬件能力相对较弱，今年Q4，新华三还将推出一款软件定义设备——智擎BOX，它是一个通用的1U的硬件平台，客户可以根据自己的需求进行软件开发，包括路由相关设备、交换机、安全网关设备或是无线控制器设备等。
高端路由器运营商市场酝酿变局
新华三将2020年称作是“运营商元年”。
过去一年，新华三频频出现在运营商各大中标榜单上，成为了运营商市场的黑马。在中国移动，去年在高端路由器新增市场取得了30%以上的市场份额，有超千台的高端路由器；在中国电信5G STN方面，拥有20%多的市场份额；在中国联通智网也取得了20%的市场份额。2020年，新华三真正成为了三大运营商的主流供应商，全面进入了三大运营商的大网。
背靠紫光集团“从芯到云”全产业链布局，新华三不仅具备了IT＋CT完整能力，而且还获得了涉及存储、芯片等完整产业链的支持，形成了产业整合效应。
可以说，新华三和华为，是业界唯二具备完整ICT产品和解决方案的厂商，拥有计算、存储、网络、安全等全方位的数字化基础设施整体能力。目前，新华三在数据中心交换机方面已经领先，而在高端核心路由器领域，新华三也不断突破。
孔鹏亮表示，新华三集团近几年在IT、CT行业发展迅速，尤其在CT通信领域位居前列。新华三自研的网络产品，此时有必要深入到芯片层面。这是因为网络设备同质化严重，能打差异化的地方越来越少，后续以芯片为代表的关键节点开发将成为网络设备的核心竞争力，也将成为新华三保持CT赛道领导地位的关键。
高端路由器作为主要网络节点设备，构成了运营商网络的骨架与脉络，其性能也直接关系着网络的容量与质量。面对汹涌袭来的数字洪流，运营商需要一个好帮手，新华三在高端路由器市场正加速成长中，自研芯片对国内骨干网络尤为重要。
通过自研实现长期、稳定的供货能力，可以增加运营商对新华三的信心，使运营商的路由器业务保持长期的连续性。无论是出于自身业务发展需要，还是市场的需求，新华三都有充足的理由向高端市场进军。
数据流量推动的基础架构变革
在数据流量推动之下，基础网络架构正在发生变革，以“流量”处理为核心的芯片成为业界的关注重点，例如数据中心、服务器市场的DPU芯片，以及路由器核心的网络处理器（NP）芯片。
如何看待基础网络架构的变革？孔鹏亮表示，不论是DPU/IPU，还是NP，都是基于数据流或者报文处理的芯片。当前有两个显著趋势值得关注，第一，网络的边缘到底在哪里？之前大规模地搭建数据中心，建完数据中心之后，大家都在讨论网络的边缘问题，因为这直接决定了网络通信产品的能力边界。原来会定义到交换机（TOR），接下来发现TOR会连到服务器上，那网络的边缘是不是就应该到网卡上？所以近几年可以看到SmartNIC、DPU在逐步出现。
第二，服务器市场一直在推动着NFV（网络功能虚拟化；Network Function Virtualization）的发展，实际上是希望所有的网络功能，比如Comware类的操作系统能够在x86系统和服务器上运行。但是通过近10年的发展，NFV的性能、成本跟传统的网络端用处理器、网络设备相比并没有太大的优势。所以在未来的发展当中，就是要将原来需要虚拟化进行的工作，能够通过专用芯片来处理，实现更高的性能。
“未来大家可能还会有不同的方向或争论，包括SmartNIC、DPU，甚至是从网络的角度来说，现在也有一些企业在开发Smart TOR——一个TOR上的设备就可以把10台甚至是20台服务器网卡的功能都集成进去。所以网络的边界到底在哪里？现在还没有非常明确的结论，我觉得经过几年的发展才能够逐步确定下来，”不过，孔鹏亮表示，“我们现在能看到一个趋势，就是数据处理或报文处理的芯片，未来应用场景会越来越广。原来可能是在核心网络，现在一些客户正在咨询智擎660芯片，他们开发的产品会逐渐下沉到网络的边缘，甚至可能是其他一些IT设备或是数据中心相关。”
写在最后
网络作为数字化连接的基础，不管是市场发展进程，还是技术演进路线、商业模式变革，都进入了新的发展阶段。未来，基础网络架构将更多关注业务和应用的可靠性，效率的提升和更好的体验。
随着新基建、5G的持续推进，业界对高端路由器、交换机等设备的需求将进一步增加。新华三半导体在高端路由器核心芯片领域所迈出的，相信只是其芯片业务的第一步，据了解，未来还将逐步扩展至物联网以及人工智能等领域。
显然，紫光股份所蕴含的半导体概念将会越来越强大，芯片也将越来越成为其布局的重点。
