介绍
随着数据和服务从传统应用迁移到云和移动应用，带宽需求也随之增加。下一代网络基础设施设备的设计人员需要在功耗约束苛刻的情况下实现更高的网络性能。智能网络和安全应用的计算需求也在急剧增加，这得益于带宽需求的增加、服务从企业外围延伸到网络核心，以及安全和服务功能的日益复杂和部署。为了应对这些挑战，网络设备必须使用可扩展以支持用户流量增长的硬件和软件架构，提供一流的能效（每瓦性能）。目前，传统处理器和专用处理器的性能已经跟不上日益增长的计算需求。
互连网络可分为共享介质网络和交换介质网络。共享介质网络在所有连接节点共享的网络介质（即链路）上传输数据。共享总线网络属于此类。另一方面，交换介质网络由交换结构（路由器）和点对点链路组成。路由器具有多个输入端口和输出端口，并动态地在一组输入端口和输出端口之间建立连接。交换介质网络可以通过使用点对点链路连接路由器来形成。片上共享介质网络的典型示例是通过单个芯片上的共享有线链路连接 IP 核的片上总线。片上总线已广泛用作传统的片上互连。总线的优点在于能够高效地传输信号等短数据包，并且人们已经研究了各种提高片上总线性能的技术。相反，当总线连接大量IP核时，人们认为总线不足以处理大量的通信带宽需求，并且在面积方面也效率低下。
CASwell TILE-Gx 系列产品具有 9、16、36 和 72 个相同的处理器核心（tile），这些核心与 Tilera 的 siMesh 片上网络互连。每个核心都包含一个功能齐全的 64 位处理器核心以及 L1 和 L2 缓存和一个将核心连接到 Tilera 智能网格 (iMesh) 的非阻塞网格。提供高达 23 MB 的一致缓存，高端 TILE-Gx 设备可以寻址高达 1 TB 的 DDR3 内存。高度可扩展的 Tile 架构提供了广泛的性能和价格点，以满足客户的需求 - 所有这些都具有开源且易于编程的软件环境。所有 TILE-Gx 产品都与软件兼容，客户可以轻松集成其应用软件并通过利用这些处理核心来扩展相应的性能水平。
高性能 PCI Express 技术
以太网的带宽是一种普遍使用的通信技术，已从 1Gbps、10Gbps 迁移到 40Gbps，现在正转向 100Gbps。现代服务器和处理器处理从以太网端口流向 PCI 接口的数据包所花费的时间比其他任何任务都要多。网络接口卡 (NIC) 是从网络世界 (以太网) 到计算 (PCIe) 的逻辑桥梁。而现代服务器设计包括处理、内存和 I/O，它们通过数据、地址和控制总线互连。当前的计算架构是为本地内存工作负载而设计的，其中处理器主要处理算法，而 I/O 吞吐量是次要的，并且针对外围设备进行调整。PCIe 接口迅速确立了其作为主要 I/O 接口的地位，并为其赢得了巨大的行业支持。
节能设计
CASwell 智能 NIP 模块拥有更快、更低功耗的处理器，可处理大量数据。TileraTILE-Gx 系列处理器的海量计算能力与 40 Gbps 以太网 I/O 相得益彰，可实现网络端点或“线路中的凸块”配置。这种强大而高效的处理器功耗仅为 25W。因此，它具有优化的 PUE（电源使用效率），是网络和云应用的最佳选择。
灵活的模块化设计
CASwell 灵活的模块化设计可帮助客户轻松部署其产品开发和集成。如图 1 所示，模块化设计提供了几种不同的网络接口配置，具有可扩展性和灵活性的优势。所有这些部件都可以根据客户的要求轻松互换和更换。
概念框架展示了 X86 主机和 Tilera 计算模块之间的异构通信模型，其中 X86 主机平台可以与 Tilera 计算模块无缝集成。从图中可以看出，从网络链路接收到的数据包被转发到 x86 主机。X86 主机可以利用数据包队列和 DMA 技术通过 PCIe 通信通道将相应的进程和回送数据包传送到 Tilera 模块。根据客户的主机应用程序，可以选择适当的驱动程序实现以最大限度地提高性能。CASwell TILE-Gx 产品通过高吞吐量计算、低功耗和基于标准 C/Linux 的编程模型的独特组合实现了真正的应用程序卸载功能。基于CASwellTILE-Gx的产品通过完整且可扩展的解决方案满足我们所有客户的不同需求。
CASwell Tilera 系列产品提供灵活的软件基础架构，允许客户将不同的应用程序连接在一起以形成所需的应用程序。以下应用程序可用，并且可以无缝运行并跨不同的处理器核心扩展：
– 软件定义 NIC – 高度灵活且可编程的 N x 10G NIC 功能的完整基础设施框架，可扩展至 40G 和 100G，支持英特尔 DPDK 驱动程序、SR-IOV 和虚拟化服务器
– Open vSwitch – 速度高达 40Gbps 的 L4 开源用户空间实现，与 SR-IOV 紧密结合，旨在支持 SDN 和 NFV 服务器适配器
– 深度包检测 (DPI) – 在单个 TILE-Gx 处理器上以高达 50Gbps 的速度实时对网络应用流量进行 2-7 层分类
– 安全协议卸载 – 以 40Gbps 的速度完成 IPsec 和 SSL 数据路径和握手卸载
– 入侵检测/预防 – 性能最高的 Suricata 多线程 IDS/IPS，完全集成在 TILE-Gx 上，支持“新兴威胁”规则库
– 网络分析 – 以线速捕获数据包到主机处理器或磁盘，并带有精确的时间戳，以及高达 80Gbps 的可选可编程流量过滤
– TCP/IP 堆栈 – 高性能用户空间 TCP/IP 实现与内核数量线性扩展。使用一小部分内核即可实现 80Gbps 吞吐量和 1.3M 个连接/秒