Atšķirība starp cietajiem un mīkstajiem maršrutētājiem

Pirmkārt, kas ir mīkstie maršrutētāji un cietie maršrutētāji?

1. Cietais maršrutētājs

• Definīcija: tradicionālie maršrutētāji ar aparatūru un programmatūru, ko pastāvīgi izstrādājuši ražotāji, un lietotāji nevar mainīt sistēmu vai paplašināt funkcijas.
• Funkcijas:

Izskats: parasti kaste ar antenu (Wi-Fi funkcija).

Funkcijas: nodrošina pamatfunkcijas, piemēram, Wi-Fi, piekļuvi internetam un ugunsmūri. - **Lietošana**: Plug and play, piemērots iesācējiem.

2.Mīkstais maršrutētājs

• Definīcija: maršrutētājs, kura pamatā ir vispārēja{0}}datoru aparatūra (piemēram, rūpnieciskie datori, veci datori), un lietotāji var brīvi instalēt maršrutētāju sistēmas (piemēram, RouterOS, OpenWRT).
• Funkcijas:

Izskats: līdzīgi kā mazam datoram, var nebūt Wi-Fi funkcijas (nepieciešams papildu piekļuves punkts).

Funkcijas: atbalsta papildu funkcijas (piemēram, Docker, VPN serveri, vairāku{0}}līniju slodzes līdzsvarošanu, virtuālo mašīnu).

Lietošana: Nepieciešams noteikts tehniskais pamats, kas piemērots uzņēmumu lietotājiem vai dīķiem.

Otrkārt, atšķirības starp arhitektūru un mikroshēmu

1. Cietais maršrutētājs

• Arhitektūra:

ARM: galvenā arhitektūra ar spēcīgu veiktspēju un zemu enerģijas patēriņu (piemēram, Qualcomm IPQ8074, MediaTek MT7986).

MIPS: veca arhitektūra ar vāju veiktspēju, bet zemām izmaksām (piemēram, MT7621).

• Mikroshēma:

Augsta integrācija, integrēts CPU dizains, Wi-Fi un komutācijas mikroshēma.

Fiksētas funkcijas, nevar jaunināt aparatūru (piemēram, jaunināšana no Wi-Fi 5 uz Wi-Fi 6).

• Cietā maršrutētāja iekšējā shēma

2. Mīkstais maršrutētājs

• Arhitektūra:

x86: galvenā arhitektūra ar spēcīgu veiktspēju un labu paplašināmību (piemēram, Intel N100, AMD Ryzen).

• Mikroshēma:

Izmantojiet vispārēja{0}}datora aparatūru (CPU, atmiņu, cieto disku, tīkla karti).

Var brīvi jaunināt aparatūru (piemēram, pievienot atmiņu, nomainīt tīkla kartes).

• Mīkstā maršrutētāja iekšējā shēma

• Programmatūras un aparatūras maršrutētāja priekšējā versija

Treškārt, deastes salīdzinošā analīze

1. Veiktspēja un skaitļošanas jauda

• x86:

Priekšrocības: daudz{0}}kodolu un augstas{1}}veiktspējas (piemēram, Intel N100, AMD Ryzen), atbalsta 10 gigabitu pārsūtīšanu, virtuālo mašīnu/konteineru tīklus un piemērots sarežģītiem uzņēmumiem (piemēram, IDS/IPS, VPN serveri).

Trūkumi: liels enerģijas patēriņš, paļaujoties uz siltuma izkliedes dizainu un salīdzinoši augstas izmaksas.

• ARM:

Priekšrocības: līdzsvarota veiktspēja un enerģijas patēriņš (piemēram, Qualcomm IPQ8074, MediaTek MT7986), atbalsta Wi-Fi 6/7 un aparatūras paātrinājumu (NAT/AES).

Trūkumi: veiktspēja ir vājāka par x{0}} ārkārtīgi lielās slodzēs.

• ASIC/NPU:

Priekšrocības: vadu{0}}ātruma pārsūtīšana patentētiem uzdevumiem (piemēram, Huawei NPU paātrinājums) ar ārkārtīgi zemu latentumu.

Trūkumi: fiksētas funkcijas un nav iespējams elastīgi jaunināt.

2. Enerģijas patēriņa un energoefektivitātes koeficients

• x86: piemērots uzņēmumu lietotājiem augstas-slodzes gadījumos.
• ARM: labākais energoefektivitātes koeficients, piemērots mājas/uzņēmuma ierīcēm, kas darbojas 24/7.
• MIPS/RISC-V: īpaši-zems enerģijas patēriņš, piemērots ar akumulatoru-darbināmām vai IoT ierīcēm.
• ASIC: optimizēts konkrētiem uzdevumiem ar augstu energoefektivitātes koeficientu, bet tikai noteiktām funkcijām.

3. Izmaksas un ekoloģija

• x86: augstas aparatūras izmaksas (industriālais dators + vairāki-tīkla porti), taču programmatūras ekoloģija ir nobriedusi (atbalsta Windows/Linux/BSD).
• ARM: visaugstākā izmaksu veiktspēja (vidēja-maršrutētāju cena ir 200 - 1000 juaņa) ar labu atvērtā-avota atbalstu (OpenWRT/DD-WRT).
• RISC-V: zemas izstrādes izmaksas, taču maz masveidā ražotu-ierīču un nepilnīga rīku ķēde.
• ASIC: ārkārtīgi augstas pētniecības un izstrādes izmaksas, piemērotas tikai uzņēmuma{0}}līmeņa lielapjoma iepirkumiem.

Ceturtkārt, CPU mikroshēmas aparatūras un programmatūras maršrutētāju arhitektūrām

1. ARM arhitektūras maršrutētāja mikroshēmas

• MediaTek Filogic sērija(uzTālāk ir norādīti Reprezentatīvās mikroshēmas):

Filogic 820: divu-kodolu A53 (1,3 GHz) + Wi-Fi 6 (2x2 2.4G + 3x3 5G), atbalsta 160 MHz joslas platumu.

Filogic 830: četrkodolu-A53 (2,0 GHz) + Wi-Fi 6E (4 x 4 tri-joslu) ar integrētu NPU paātrinājumu.

Funkcijas: augsta izmaksu veiktspēja un labs atvērtā{0}}avota atbalsts (OpenWRT), piemērots vidējas- mājas maršrutētājiem.

Lietojumprogrammas: Redmi AX6000, TP-Link Archer AX72.

• Qualcomm Networking Pro sērija (šīs ir reprezentatīvās mikroshēmas):

IPQ8072A: četrkodolu-A53 (1,4 GHz) + Wi-Fi 6 (8 x 8 MU-MIMO), atbalsta 2,5 G tīkla portus.

IPQ9574: četr-kodolu A73 (2,2 GHz) + Wi-Fi 7 (320 MHz joslas platums), atbalsta 10 G SFP+.

Funkcijas: Augsta integrācija, atbalsta vairāku{0}}joslu sadarbību un uzņēmuma{1}}līmeņa stabilitāti.

Lietojumprogrammas: Netgear RAXE300, Xiaomi AX9000.

• Broadcom BCM sērija (šīs ir reprezentatīvās mikroshēmas):

BCM4908: divu{1}}kodolu A53 (1,8 GHz) + Wi-Fi 6 (4 x 4), atbalsta saišu apkopošanu.

BCM4912: četrkodolu-A53 (2,0 GHz) + Wi-Fi 6E ar integrētu aparatūras šifrēšanas dzinēju.

Funkcijas: Slēgta{0}}avota draiveri, stabila veiktspēja un galvenokārt tiek izmantoti augstākās klases{1}}patērētāju maršrutētājos.

Lietojumprogrammas: ASUS RT-AX86U, Linksys MX5300.

2. MIPS arhitektūras maršrutētāja mikroshēmas

• MediaTek MTK sērija (šīs ir reprezentatīvās mikroshēmas):

MT7621AT: Dual{1}}core MIPS 1004Kc (880MHz), atbalsta divus Gigabit tīkla portus.

MT7628AN: viena-kodola MIPS 24Kc (580MHz) ar integrētu 2,4 G Wi-Fi.

Funkcijas: zemas izmaksas un zems enerģijas patēriņš, piemērots sākuma -līmeņa ierīcēm.

Lietojumprogrammas: Phicomm K2P, HiWiFi B70.

• Broadcom vecie risinājumi (šīs ir reprezentatīvās mikroshēmas):

BCM4708 (divu{1}}kodolu MIPS 74 Kc, 800 MHz).

Funkcijas: Atpaliekoša veiktspēja, pakāpeniski aizstāta ar ARM un atrodama tikai vecās ierīcēs.

Lietojumprogramma: ASUS RT-AC68U (sākotnējā versija).

3. x86 Arhitektūras maršrutētāja mikroshēmas

• Intel iegultie procesori (šīs ir reprezentatīvās mikroshēmas):

Celeron J4125: četrkodolu-kodolu (2,0 GHz), 10 W TDP, atbalsta AES-NI paātrinājumu.

N100: 4 kodoli un 4 pavedieni (3,4 GHz), ar integrētu GPU, piemērots virtualizācijai.

Funkcijas: Augsta veiktspēja, atbalsta 10 gigabitu pārsūtīšanu un var palaist sarežģītus tīkla pakalpojumus.

Pielietojums: Protectli Vault mīkstais maršrutētājs, Qotom industriālais dators.

• AMD iegultie risinājumi (šeit ir reprezentatīvās mikroshēmas):

Ryzen Embedded R1606G (div-kodolu/četrkodolu-pavediens, 2,6 GHz).

Funkcijas: spēcīga vairāku{0}}pavedienu veiktspēja, piemērota augsta-blīvuma virtualizācijas vidēm.

Lietojumprogrammas: uzņēmuma{0}}līmeņa mīkstās maršrutētāju kopas, mākoņa vārtejas.

4. RISC-V Arhitektūras maršrutētāja mikroshēmas

• StarFive

Reprezentatīvā mikroshēma: JH7110 (četr-kodolu RISC-V U74, 1,5 GHz).

Funkcijas: atvērtā-avota instrukciju kopa, ekoloģijas agrīnā stadijā, piemērota izstrādātāju eksperimentiem.

Lietojumprogrammas: Edge skaitļošanas vārtejas, pielāgotas tīkla ierīces.

• Alibaba T-galva

Reprezentatīvā mikroshēma: TH1520 (četr-kodolu C910 RISC-V, 2,5 GHz).

Funkcijas: Augstas-veiktspējas RISC-V, atbalsta Linux sistēmu ar lielu potenciālu.

Pielietojums: Inteliģenta maršrutētāja prototipa izstrāde.

5. Īpašas arhitektūras (ASIC/NPU)

• Huawei HiSilicon NPU risinājumi

Reprezentatīvā mikroshēma: Hi5651T (divu-kodolu A53 + NPU).

Funkcijas: Aparatūras{0}}līmeņa satiksmes paātrinājums, AI QoS un draudu noteikšanas atbalsts.

Pielietojums: Huawei AR2200 uzņēmuma maršrutētājs.

• Broadcom ASIC slēdžu mikroshēmas

Reprezentatīvā mikroshēma: BCM56960 (StrataXGS sērija).

Funkcijas: vadu{0}}ātruma pārsūtīšana ar zemu latentumu, ko izmanto galvenajos slēdžos.

Pielietojums: Cisco Catalyst 9200 sērija.

Sestkārt, arhitektūras salīdzinājums un piemērojamie scenāriji

Septītkārt,Nākotnes tendences

• ARM turpina dominēt: Wi-Fi 7 un 2.5G/10G popularizēšana veicina augstākās-ARM mikroshēmu (piemēram, MediaTek MT7988) iterāciju.
• x86 mīksto maršrutētāju popularizēšana: pieprasījums pēc virtualizācijas veicina to, ka Intel N100/N305 kļūst par standarta konfigurāciju mājas džekiem.
• RISC-V pieaugums: atvērtā avota-avota arhitektūra + zemas izmaksas var ietekmēt vidējas-līdz-zemas cenas-tirgus (piemēram, viedās mājas centrmezglus).
• AI integrācija: NPU un maršrutētāja mikroshēmu integrācija nodrošina inteliģentu trafika pārvaldību (piemēram, TP-Link Omada SDN risinājums).