认识宽带路由器两大主流芯片

核心提示：随着宽带网络的逐步普及，宽带路由器已经得到越来越广泛的应用，认识宽带路由器两大主流芯片，宽带路由器给网络共享提供了完美的解决方案，作为一种接入路由器,宽带路由器最初的目的就是用户解决网络共享，或架设游戏服务器时就可以指定局网某台特定主机处于非军事区而实现这些功能；三是开放端口，我们为局域网的指定主机开放部分特殊端口，宽

　　随着宽带网络的逐步普及，宽带路由器已经得到越来越广泛的应用。宽带路由器给网络共享提供了完美的解决方案，作为一种接入路由器,宽带路由器最初的目的就是用户解决网络共享。宽带路由器在保证价格低廉的前提下保证了用户对速度的要求，也就是我们常说的速度快。所以大家在选购宽带路由器时，非常关心其性能怎么样。宽带路由器的性能和档次高低的标志，主要由处理器、内存和缓存来决定。

　  处理器按使用方式的不同分为两类：一类是通用处理器，包括用于服务器的处理器和用于PC的处理器。这类处理器的商品化产品有奔腾、Alpha、Power、PA-RISC、UltraSparc等。另一类是嵌入式处理器，主要用于路由器、手机、打印机、家用电器等产品，目前的宽带路由器处理器采用x86、ARM7、ARM9、RDC以及MIPS几种。

　  路由器的处理器同电脑主板、交换机等产品一样，是路由器最核心的器件。处理器的好坏直接影响路由器的性能。作为宽带路由器的核心部分，处理器的好坏往往决定了宽带路由器的吞吐量这个最重要的参数。一般来说，处理器主频在100M或以下的属于较低主频，这样的宽带路由器适合普通家庭和SOHO用户使用。100M到200M中等，200M以上属于较高主频。适合网吧、中小企业用户以及大型企业的分支机构。宽带路由器的处理器除了工作频率之外，我们还应该注意处理器所采用的架构。是80186、ARM7、ARM9、还是MIPS？一般来说，ARM7和RDC架构已经处于被淘汰的地位，采用这两种架构处理器产品性能较差，主流厂商均已不使用。

两大主流芯片

ARM9、MIPS内核处理器是目前主流。Cache容量8K或以下属于少的，16K常见，32K或以上是属于大的。ARM9构架具有普通型的920T/922T/940T还有增强型的926E/946E/966E。MIPS具体分为2K、3K还有4K、5K，不同型号性能和结构都会有较大差异。

(一) ARM公司和产品介绍

　  ARM(Advanced RISC Machines)是微处理器行业的一家知名企业，设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。适用于多种领域，比如嵌入控制、消费/教育类多媒体、DSP和移动式应用等。

　  ARM将其技术授权给世界上许多著名的半导体、软件和OEM厂商，每个厂商得到的都是一套独一无二的ARM相关技术及服务。利用这种合伙关系，ARM很快成为许多全球性RISC标准的缔造者。

　  目前，总共有30家半导体公司与ARM签订了硬件技术使用许可协议，其中包括Intel、IBM、LG半导体、NEC、SONY、菲利浦和国民半导体这样的大公司。至于软件系统的合伙人，则包括微软、升阳和MRI等一系列知名公司。采用ARM技术IP核的微处理器遍及各类电子产品:汽车、消费电子、成像、工业控制、海量存储、网络、安保和无线等市场，ARM技术几乎无处不在，ARM的16/32位嵌入式处理器技术是世界上应用最为普遍的微处理器结构。ARM架构是面向低预算市场设计的第一款RISC微处理器。zA

　  ARM提供一系列内核、体系扩展、微处理器和系统芯片方案。由于所有产品均采用一个通用的软件体系，所以相同的软件可在所有产品中运行(理论上如此)。典型的CPU内核产品如下。

内核产品

　  ARM7：小型、快速、低能耗、集成式RISC内核，用于移动通信。

　  ARM7TDMI(Thumb):这是公司授权用户最多的一项产品，将ARM7指令集同Thumb扩展组合在一起，以减少内存容量和系统成本。同时，它还利用嵌入式ICE调试技术来简化系统设计，并用一个DSP增强扩展来改进性能。该产品的典型用途是数字蜂窝电话和硬盘驱动器。

　  ARM9TDMI:采用5阶段管道化ARM9内核，同时配备Thumb扩展、调试和Harvard总线。在生产工艺相同的情况下，性能可达ARM7TDMI的两倍之多。常用于连网和顶置盒。

微处理器

　  ARM710系列，包括ARM710、ARM710T、ARM720T和ARM740T:低价、低能耗、封装式常规系统微型处理器，配有高速缓存(Cache)、内存管理、写缓冲和JTAG。广泛应用于手持式计算、数据通信和消费类多媒体。

　  ARM940T、920T系列:低价、低能耗、高性能系统微处理器，配有Cache、内存管理和写缓冲。应用于高级引擎管理、保安系统、顶置盒、便携计算机和高档打印机。

　  StrongARM:性能很高、同时满足常规应用需要的一种微处理器技术，与DEC联合研制，后来授权给Intel。SA110处理器、SA1100 PDA系统芯片和SA1500多媒体处理器芯片均采用了这一技术。

　  目前国际流行的宽带路由器的CPU大多是基于ARM内核并由各个芯片厂家开发的芯片，其中以前用得比较多的ARM7，它的最高网络吞吐量可达20MMbit/秒；而ARM9 CPU的网络吞吐量在30M～65Mbit/秒之间，所以对于企业级的应用来说应考虑能够支持更高带宽和更多用户数量的基于ARM9内核的CPU的宽带路由器。因为ARM7一般只有几十兆的处理速度，已经不能适应企业越来越多的主机共享上网的需求和将来网络的扩展的需要，而ARM9的速度为100MHz-233MHz。

(二)MIPS公司及其产品介绍

　  自从1998年从SGI分离出来以后，MIPS技术的重点完全放在嵌入式处理器市场上。MIPS投放高性能处理器的跟踪记录是对对嵌入式处理器市场起关键作用的众多因素寻找的结果。这包括使用标准结构以保持一代到下一代的代码兼容情，卖方独立的授权中心以及高质量工具支持－与ARM相似。这种结构后面的动力要素已经增长到50多家授权的半导体公司。

　  MIPS Technologies公司为数字消费品、联网、安全等应用提供可综合的内核。该公司把它的知识产权授权给半导体公司、ASIC开发商、系统OEM。MIPS 公司的32位可综合产品包括4K、M4K、4KE、4KS、24K系列内核。这些内核包括多种特性、代码压缩，具有低功耗和高性能。SOC设计者使用5K系列可综合处理器内核能够使各自的应用达到最高频率和性能，并能灵活选择任何加工厂工艺和配置来适合各自应用的需要。

　  MIPS已经在MIPS结构的两个系列中进行了标准化：MIPS32™(32位系列) 和MIPS64™(64 位系列)。这是唯一一种能提供64位解决方案的结构，它在某些应用领域可以提供重要的性能优势，例如网络。与200多家第三方公司的合作共同支持标准的带有软件开发工具，RTOS，应用软件和硬件的MIPS内核。

　  MIPS 公司的MIPS32 24K系列内核，它们支持定制的SOC设计方法、一种OCP（开放内核协议）互连结构、标准的库、片上内存。24K系列支持CorExtend功能，并包括多种特性，比如超快的乘法、智能高速缓存、浮点支持，使它适合于互动电视、机顶盒、DVD和其它由性能推动的应用。MIPS 公司还推出了MIPS消费型音频平台，这是一种通用基础平台，使设计者能够实现音频编解码器，用于那些以高速发展的嵌入式系统市场为目标的设备。

产品举例

　  下面就介绍两款分别采用ARM芯片和MIPS 芯片的路由器，其中TL-R490游戏型网吧专用路由器采用的是MIPS 4K芯片，VTINFO SSR-8104采用了ARM9 处理器，主频达到了144Mhz。

TL-R490游戏型网吧专用路由器

 　 

　  从硬件能力上来看，TL-R490采用MIPS 4K内核处理器，处理器内含32KB高速Cache，主频166MHz。内存则采用16MB 32位SDRAM。ARM9和MIPS内核处理器是目前宽带路由器主流配置，MIPS分2K、3K、4K系列。其中TL-R490采用的MIPS 4K是以上提及的主流内核中性能最高的。大家很清楚“赛扬”和“奔腾”的主要区别就在于Cache的大小，Cache大小决定CPU的档次，并直接影响CPU的处理能力，同样主频的CPU不同的Cache其性能差异可以很大。32KB大容量Cache使处理器性能得以充分展现，是市面上主流产品8KB或16KB Cache容量的2到4倍。

　  TL-R490采用的16MB内存也是市面上主流产品4MB或8MB内存容量的2到4倍，大家应该也很清楚内存对机器性能的影响有多大，特别是在处理大数据流量的时候。同时TL-R490采用的16MB内存是32位SDRAM，而市面上主流产品几乎清一色是16位内存，使用32位内存的数据存取效率比使用16位内存高一倍。

　  TL-R490除了包含IP共享、DHCP服务器、访问控制、域名过滤、MAC地址过滤、MAC地址克隆、虚拟服务器、DMZ主机、静态路由等宽带路由器常见功能外，还支持定时、按需拨号、上网权限管理、病毒自动隔离、DDNS、802.1x、UPnP、系统安全日志、E-mail警告提示服务等高级功能，功能非常完备，完全能够满足网吧的需求。针对网吧对游戏服务器架设的强烈需求，TL-R490在设计上作了优化，完全不用担心架设不了或者越用越慢的情况出现。

 　 可靠性、稳定性也是网吧对路由器非常关心的一个问题。TL-R490按照工业级设计，采用高冗余内置电源，三相接地，和外置电源适配器相比，在温升、防误用、防意外掉电、防静电、抗电磁干扰等方面增强了稳定性和可靠性。同时，TL-R490采用大尺寸的全钢外壳，坚固强悍，通风散热好，能有效屏蔽电磁辐射，而且能安装到标准19英寸机架，即使网吧设备间环境差一点也能从容应对。在电路上，有硬件的电源监控和看门狗，进一步加强了稳定性和可靠性。在软件上，提供丰富的防火墙过滤，并具备实时流量监测以及病毒自动隔离，即使在病毒泛滥时期也不会象其它路由器一样引起拥塞或死机。WAN口的Ping功能可设置，以屏蔽来自网络的恶意攻击。
 
  　和其他TP-LINK路由器一样，TL-R490在设计时充分考虑了易用性。从全中文界面、快速安装向导，从简洁清晰菜单到全程详细帮助，从合理默认配置到详细易读说明书，无不体现了人性化的设计理念。内部交换机支持Auto MDI/MDIX，省去了搞不清正线、反线的烦恼。UPnP的支持让使用更简单。支持远程管理和在线升级使管理员更省心。TL-R490易安装、易配置、易管理、易使用，非专业人员也能轻松用好。

 　 TP-LINK产品的最大特点就是性价比高，TL-R490虽然性能远远高于一般高性能网吧路由器，但价格并不贵，比网吧里的一台电脑还低。IPv6 Ready还使购买一步到位，避免将来的重复投资。

VTINFO SSR-8104 宽带路由器

　  这是一款适应大型企业分支机构、中小型企业和大型网吧共享上网的理想方案。VTINFO SSR-8104是一款高性能的中高端的宽带路由器，配置的高速嵌入式CPU ARM9，主频达到了144Mhz，可见这款宽带路由器是目前CPU主频比较高的设备，是目前国内市场上少数可见的装配ARM9 CPU的宽带路由器，网络吞吐量达到85MBps以上，它可以在LAN和WAN之间实现高速稳定通信，不会再在宽带路由器这个地方形成互联网访问的瓶颈，应当能很好地运行在有较多用户主机的联网环境里。

　  VTINFO SSR-8104硬件接口包含一个10/100M BaseTX广域网口；四个10/100M BaseTX交换端口。支持的广域网协议包含有PPPoE（ADSL拨号），DHCP（动态主解析协议），IPSec，静态IP。支持的NAT功能有Multi-NAT（能建多组虚拟服务器与真实IP对应），DMZ（非军事区），端口重定向，开放端口，DDNS（动态域名解析），互联网应用穿透 ( VPN, VoIP, Netmeeting MSN Messager, ICQ, Quake )。防火墙特性包括：访问控制列表，基于IP的包过滤，情况包检查，拒绝服务攻击防护。网络管理功能包括：基于WEB的配置人机接口程序，远程登录，TFTP或FTP方式的系统软件升级，内建诊断功能，快速配置向导，系统日志监控。

　  以上这些完善的功能非常适合大营企业分支机构使用它来做VPN，通过INTERNET与总部进行虚拟的专线网络通信，实现与总部的业务联网，这个应用也是越来越流行的机构联网解决方案，对大企业来说具有极高的经济较益；也非常适合独立型的中小企业使用它来作为廉价和高性能的通信网关，实现企业局域网安全接入互联网的低成本、高较益的需求。

　  VTINFO SSR-8104的NAT能做三大任务：一是端口重定向，它可以指定某台内部局网主机使用知名端口来架设WEB，FTP等服务器，供互联网上的用户能访问；二是设立局网内的处于非军区的主机，当我们需要做视频会议时，或架设游戏服务器时就可以指定局网某台特定主机处于非军事区而实现这些功能；三是开放端口，我们为局域网的指定主机开放部分特殊端口，这是因为一些应用程序会用到它来进行“通信”。