CTO下午茶:网络芯片的"春秋"与"战国"

  20 年前，IT 行业曾涌现许多叱咤风云的服务器品牌，他们独霸江湖的秘籍就是拥有自己的镇店之宝——CPU。然而，当他们不再拥有自己的 CPU，就开始陆续淡出江湖，甚至消失，留给人们的传说只剩下那句著名的 “Intel Inside”。

  芯片技术，就是公司实力的象征。网络行业，也同样如此。

  拥有产业链象牙塔顶端的芯片技术，是每个系统厂商的终极目标。因为网络技术的核心就是芯片技术。

  然而，能够自主研发核心网络芯片的厂商，少之又少。因为当下即便是做一个样片，成本均价都要 300 万美元，还不能保证一次流片成功。承担得起这样巨额研发费用的公司，必须 “实力” 无比雄厚!

  可以毫不夸张地说，思科正是其中翘楚。

  放眼主流交换机领域，只有思科在使用自主研发芯片，其他国内外厂商几乎无不依靠第三方供应商博通(Broadcom)的芯片。

  若干年前，思科的一款核心交换机 Catalyst 6500 的 720G 引擎，连续销售 5 年，都是业内最领先的交换机，根本原因就是使用了一颗领先业界 5 年的自主研发交换芯片。

  讲一个真实的故事。

  这几年数通网络行业最炙手可热、或者说最为 VC 所青睐的技术就是 SDN(Software Defined Network，即软件定义网络)。但孰不知，SDN 之父——著名的斯坦福教授 Nick McKeown 在以天价卖掉他的 SDN 创业公司 Nicira 后，做了个 180 度的转弯，一头扎进彻底的硬件行业——芯片，创立了研发可编程交换机芯片的 Barefoot 公司。

  芯片的开发可不像软件开发那么容易掉头，一个版本的芯片从规划到设计、再流片，顺利的话，往往都需要 2-3 年的时间。但是，在这个行业转型、客户转型，变化迅速的数字化世界里，2-3 年一波浪潮就已经过去了。

  缩短芯片研发周期，成为加速产品研发、响应客户需求的关键。

  可编程交换机芯片，正是迎合当前敏捷开发、数字化转型的利器。它通过后期对芯片进行类似软件那样的重新编程，大大缩短了研发周期。

  事实上，可编程芯片并不是什么新鲜事儿。2012 年上市的思科的 Catalyst 3850 交换机就是业内第一款采用可编程芯片，UADP 芯片(思科自研)的交换机。当时这款交换机最特别的地方就是，UADP 芯片集成了无线控制器功能。

  虽然大大领先于业内水平，但 Catalyst 3850 面世之初还没完全体现出可编程的优势。直到从去年开始，原来应用于数据中心的 VXLAN 技术，开始步入园区网建设。同样的 Catalyst 3850 交换机，仅需升级软件，即可改变芯片微码，实现思科基于园区网的 VXLAN 功能的 SDA 解决方案，真正发挥了可编程的优势。

  对于传统的交换机芯片来说，这是完全不可能的任务。

  以博通交换机芯片为例，VXLAN 功能只能在其 Trident2 芯片上实现，而且还只是 2 层;想实现 3 层 VXLAN 功能，就必须升级成 Trident2+ 芯片。对于交换机厂家来说，这意味着必须重新研发一台新的交换机，而不是单纯软件升级那么简单;对客户来说，这意味着缺乏对 IT 投资的保护。

  自从网红教授 Nick 华丽转身，网络行业的投资风向标也开始随之从软件转向硬件芯片。这一方面催生了新的创业热潮，也给老牌厂商带来了核心人才流失的阵痛。

  2014 年，博通旗舰交换芯片 Dune 系列的核心研发班底离职，创建了 Leaba 公司，致使不少下游企业都受到冲击，旗舰交换机新款问世速度随之明显延缓，忠诚度大大降低，纷纷考虑改换门庭。

  2015 年，博通在数据中心领域的核心招牌产品芯片的主研发队伍，在Trident2/Tomahawk 研发关键时期离职创立了 Innovium 公司，导致 Trident2 芯片无法一步到位实现 3 层 VXLAN 功能，只能在 Trident2+芯片上才得以实现。这也是为什么 Tomahawk 芯片号称拥有 3.2T 的性能，但是实际只有 2T 性能的根本原因——良将难求!

  而得到 VC 支持的一批初创公司，如 Barefoot，MTK/Nephos，Cavium 等，借势纷纷推出类似芯片产品，瓜分市场 。

  反观思科，作为 IT 领导厂商，早已在芯片领域布局，厚积薄发。

  2016 年，业内最顶尖的交换芯片公司 Leaba 加入思科，业内最成熟、最高水平的芯片设计团队自此归入思科麾下。以此为分水岭，思科代表当代芯片技术的顶峰，在厂商云集的旗舰交换机领域树立了一览众山小的新格局。

  现在，思科不仅有面向园区网市场的可编程芯片 UADP 及其系列产品，也有主打 SDN 云计算的面向数据中心的 Insieme 系列自研芯片，更有面向运营商和超大规模数据中心的 Leaba 系列芯片。

  以上任一系列芯片，都是交换机厂家梦寐以求的镇店之宝。事实上，除了思科以外。任何其他品牌厂家都没有真正能商用的主流性能的自研交换机芯片。

  网络芯片的 “战国时代”，看似品牌纷纭，但对于交换机厂家来说，采用哪家的芯片，就等于把自己公司的命运押宝到这家芯片供应商了，所以对这种 “雾里看花” 的选择是非常谨慎而缓慢的。

  芯片行业既然是产业链最上游、也是最烧钱的行当，“昙花一现” 的事情也就屡见不鲜，比如 Cavium 在 2 年前收购了一家交换机芯片公司之后，后续产品迟迟不见动静。

  创业公司钱烧完了，没有后劲了，这种风险也是系统厂商最为担忧的。总不至于被迫对用户说：不好意思，我家用的交换芯片供应商不见了，元器件短缺，我也无法供货了，请找别人吧。

  对于客户来说，永远希望选择的是技术领先、有投资保护的产品。而目前，也只有思科有这样的实力和体量达到这样的期望。

  知己知彼，将 “芯” 比 “芯”。

  思科在芯片上的投入和创新，必将引领新一波的网络浪潮，敬请期待!