微博上流傳著這樣一則關于IT的冷笑話:“世界是你們的,也是我們的,但最終還是x86的。”的確,以英特爾、AMD為代表的x86陣營在通用市場長期占據著壓倒性的優勢,給許多用戶留下了“電腦就是x86”的概念。而在相對封閉的網絡產品領域,x86則遠沒有這么風光。此類設備要求硬件平臺擁有高速I/O、對專有業務的加速能力和極高的可靠性,這些恰恰都不是x86的強項。所以,雖然x86平臺在網絡產品誕生之日起就在其中占據了一席之地,卻一直處于非主流的地位。
不進則退
應該說,x86平臺與網絡產品結緣,開篇還是很美好的。在那個骨干網尚不如今天小區寬帶接入速度快的時候,x86平臺的網絡處理能力完全可以滿足要求。那個時候的x86 CPU和套片也沒有如今恐怖的功耗和發熱量,穩定性與PowerPC、MIPS架構的SoC平臺在伯仲之間。真正有說服力的還是工業界對x86平臺的廣泛認同,作為當時的標志性產品,思科的PIX系列防火墻在網絡安全發展史上有著很高的地位。即便是今天,在一些環境下依然能看到它的身影,可謂久經考驗。
隨著互聯網技術的高速發展,網絡產品很快遭遇性能瓶頸。不管是路由器還是防火墻,都面臨著提升轉發能力的迫切需求。恰恰在這個時候,x86開始了在通用領域的急速擴張,將性能改善的重點放在個人計算、企業計算乃至數字娛樂等方面,并不熱衷于(也沒有必要)對總線、I/O等方面進行有針對性的設計。在這種情況下,網絡設備制造商開始嘗試采用專用芯片對轉發流程進行加速,通用處理器則只負責路由計算與查找、狀態檢測等計算密集型任務。這種做法雖然很好地解決了性能瓶頸,但在研發難度、制造成本方面的門檻卻也相當高。為了滿足市場需求,英特爾和IBM先后發布了被稱為網絡處理器(NP)的一系列產品。它們針對網絡應用而設計,采用非x86內核+微引擎的設計思路,具有很高的轉發性能和一定的編程能力,受到工業界的熱捧。也正是因為它們的出現,使得孤木難支的x86平臺與網絡產品漸行漸遠。
英特爾:
史上最強親友團
待到x86再次回歸,已是近幾年的事了。這次的需求主要來自信息安全領域,隨著安全防護的重點由網絡層向應用層遷移,硬件平臺的計算能力逐漸成為網絡設備制造商考量的關鍵因素。在計算機世界實驗室測試過的非模塊化安全產品中,只要涉及病毒過濾、入侵防護、協議識別等應用層功能特性,設備的整機處理能力一般都不會超過2Gbps。在巨大的計算壓力面前,目前主流多核/眾核網絡處理器強大的I/O沒有了用武之地。
英特爾顯然也看到了未來網絡產品乃至信息化的發展趨勢,一直從系統體系結構、處理器結構(內存控制器、多核/多線程、專用加速指令/引擎)、總線類型(QPI、PCIe)、網絡控制器(8257x/8258x/8259x)等方面加以改進,大力提升x86平臺的網絡業務處理能力。同時,該公司還重新著手完成網絡領域的產業布局,讓x86平臺更具競爭力。英特爾長期對Linux的發展提供全方位的支持,去年又收購了在網絡領域很有影響力的系統解決方案提供商Wind River,力圖為x86打造足夠完善的軟件配套環境。這就像選秀節目一樣,英特爾在x86平臺參與的新一屆網絡產品選型大戰中充分發揮了業界巨擘的實力與影響力,堪稱史上最強親友團。
從尾隨到超車
目前來看,這個親友團表現得相當有作為。主打中低端網絡產品市場的Atom平臺憑借不錯的性價比,搶得了相當規模的市場份額。以國內首家推出Atom平臺安全產品的網御神州為例,該公司2010年基于該平臺產品的出貨量就達5000臺左右。另一方面,在Wind River Network Acceleration Platform等軟件系統的支持下,高端x86平臺的網絡處理性能提升迅猛,國內也有多個研發團隊實現了10Mpps以上的轉發速度,在指標上已開始趕超同級別的多核/眾核網絡處理器。
解決了產品和配套方面的問題,并不意味著就萬事大吉了。實際上,x86在網絡領域,仍然面臨著一定程度的產業生態環境不健全的問題。相傳,華為當年歷經千辛萬苦,完成了基于英特爾奔騰處理器平臺的路由器開發工作時,卻被告知所采用的處理器即將停產退市,氣得領導們發誓永不再采用x86平臺進行開發。這個故事也許只是極端個例,但任何一個網絡廠商,都不能容忍連產品備件都無法提供的供應鏈事故。那么,面向通用領域的x86平臺更新速度越來越快,產品生命周期也越來越短,如何才能滿足嵌入式形態的網絡產品的供貨要求?英特爾的解決辦法是,在現有產品的基礎上,針對嵌入式應用推出擁有長生命周期(7年)、工作環境適應能力更強的特殊版本,給設備制造商吃個定心丸。沒有了后顧之憂,x86平臺在與專用處理器的競爭中才有足夠的資本。