这里的“光芯”特指用于光网(optical internet)的芯片。虽然在光网中信息由光作为载体来传播，但绝大多数的信息交换(switching)，路由(routing)都还是通过电子芯片来完成。

　　随着光网不断地更新和升级，对于“光芯”设计的要求也越来越严格。首先是速度上的要求，目前广域网所普遍采用的OC-192网络协议，要求芯片能够处理传输速率为每秒10 GBits的数据流，而正在开发中的OC-768系统更是将这个要求提高到每秒40 GBits。

　　除了速度上的考虑，另一个非常重要的因素是“光芯”的可编程性。原因主要有两方面，首先是因为在网络发展的历史上，人们曾经提出过种类繁多的网络协议，象Frame Relay，ATM，Sonet等等。一个设计良好的芯片应该具有比较广泛的适用范围，能够处理多种协议。另外，各种网络协议本身也在不断地发展和完善，而且网络新设备，新应用都会对网络协议提出新的要求。象最新的网络协议如MPLS，Diffserv，几乎每隔几个月就会出新的版本。“光芯”只有具备了强大的可编程能力，才可以跟上协议的发展。遗憾的是速度和可编程性的要求常常是相冲突的，面向光纤网络的的芯片大致上分裂成以下的三大阵营。

　　网络微处理器(Networking Processor)

　　网络巨人Alctel就是这个阵营的强力支持者。在Alctel看来，目前光网最需要的就是“智慧”，而网络微处理器则是让“光网”变得聪明(Smart)起来的最好选择。

　　由于网络多媒体，虚拟现实等各种新应用的出现，人们已经越来越不满足仅仅将网络视为一个简单的数据包交换和分发的网络。这些新的应用要求网络路由器在发送数据包之前对于数据包先做出详尽的分析，并基于分析的结果对于不同的数据包分别处理。用Alctel的话来说是“深深地去‘凝视’数据包”(look deepsintosthe packet)。

　　要想详尽地分析数据包，所需算法的复杂程度则大大的增加。而且算法依赖于网络协议。对于复杂且不断需要更改的算法，最好的方法当然是通过软件来实现。算法变了，只需要将系统软件更新和重装即可。而网络微处理器恰恰就是用来做这事的。网络微处理器和通用微处理器的区别仅仅在于其对于网络所做出的优化，具有强大的IO和内存处理的功能。网络微处理器上一样地可以装上操作系统，跑C，Java程序。其算法及软件的开发于通用CPU也没有本质区别。

　　然而网络微处理器在强大的编程能力之后，却往往在速度上无法做到最好。而越向网络的中心(core)走，对于速度的要求就越来越高，这个时候人们就想到了ASIC。

　　ASIC(Application Specific Integrated Circuits)

　　ASIC，顾名思义是针对具体应用设计的芯片。既然是有针对性的设计，当然就少了可编程的能力，但是设计者却可以根据具体的要求尽量地做到优化，比如说速度优化。而且ASIC的设计常常可以做到“物尽其用”，用尽可能少的管子(transistor)来实现系统的功能，做到尽量地节约成本。

　　ASIC还有一个非常重要的优势，对于同一种芯片工艺，ASIC所能达到的集成度是最高的。最好的ASIC所能集成的晶体管(transistor)数目可以是相同工艺FPGA的好几倍。

　　因为上述的原因，ASIC被广泛地应用于最高端的路由器，交换器的设计中。

　　可编程阵列FPGA

　　FPGA是介于网络微处理器和ASIC之间的芯片。可以说兼具两者之长，当然从某种意义上讲，也可以说是兼具两者之短。

　　FPGA也具有可编程的能力，但其可编程性是通过硬件实现的，没有软件编程那么灵活。FPGA的设计者们也意识到了这一点，所以最新的FPGA芯片上可以根据用户的要求加上一个微处理器的核心(core)。FPGA行业的的领头公司Altera在其最新推出的Excalibur

　　系列芯片上就放了ARMs得微处理器，而另一领头公司Xilinx也声称要在其Virtex II芯片上放上Power PC的微处理器。加上了微处理器核心的FPGA，在可编程性上变得“软硬兼备”，使其在网络应用上变得相当有竞争力。

　　除了加上微处理器的核心，FPGA芯片公司还花大力开发芯片的IO。Altera的Mercury系列有18个高速的IO，每个可以跑在1.25 Gbps。其死对头Xilinx则干脆去买了一个专门做IO的芯片公司RocketChip，准备将3.125 Gps的IO做在其Virtex II芯片系列上。

　　高科技新秀们的“另类”想法除了三大主要阵营，还有一些高科技的散兵游勇也都提出了自己“古怪精灵”的设计。

　　Chameleon Systems就提出了一个可以重复设定的微处理器(Reconfigurable Processor)体系结构。其中包括有12套运算处理单元。而一个专门的微处理器核心用来编程和设置这些运算处理单元。当某一件工作完成后，核心微处理器可以将这些运算微处理器单元重新设置，以最优的设置来完成每一件工作。

　　光纤网络吸引了目前高科技领域绝大多数的目光，可以想象这个领域的竞争将会是异常激烈。

　　米老鼠是怎么说的——演出开始了。(阿甘)(责任编辑：江之鲫)

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