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市場調査レポート

ネットワークプロセッサーのガイド

A Guide to Network Processors, 16th Edition

発行 Linley Group 商品コード 68747
出版日 ページ情報 英文
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ネットワークプロセッサーのガイド A Guide to Network Processors, 16th Edition
出版日: 2015年11月30日 ページ情報: 英文
概要

ネットワークプロセッサー (NPU:Network Processing Unit) は、キャリアの機器設計における重要な構成要素です。

当レポートでは、ネットワークプロセッサーについて調査分析し、2015年の市場データのほか、NPUベンダーの最新動向について検証して、ベンダー別、製品別の分析、強みと弱みなど、体系的な情報を提供しています。

著者について

出版社について

はじめに

エグゼクティブサマリー

第1章 キャリアネットワークとは

  • ネットワークの種類とトポロジー
    • MAN
    • 有線アクセス
    • ワイヤレスアクセス
  • SDNとNFV
  • 機器の種類
    • メトロプラットフォーム
    • 有線アクセスインフラ
    • ワイヤレスアクセスインフラ

第2章 キャリアネットワーク技術

  • ネットワークレイヤーとOSIモデル
    • レイヤー3〜7
    • レイヤー1・2
  • ネットワークプロトコルの詳細
    • イーサネット
    • PPP
    • マルチプロトコルラベルスイッチング (MPLS)
    • SONET/SDH
    • OTN
    • IPマルチキャスティング
    • TDMエミュレーション
    • タイミング同期
    • イーサネットOAMと保護スイッチング
    • HDLCとフレームリレー
  • キャリアイーサネットサービス
  • SDN
    • ネットワーク機能仮想化
    • OpenFlow
    • Open vSwitch
    • トンネリングプロトコル
  • パケット処理パイプライン
    • 制御・データプレーン
    • 構文解析
    • 分類
    • 転送
    • 修正
    • ネットワーク経路とサービス品質
    • トラフィック管理
    • ポリシングとシェーピング
    • 混雑管理
    • スケジューリング
    • 階層的トラフィック管理
  • ネットワークとI/O (入出力) インターフェース
    • イーサネットPHYインターフェース
    • Interlaken/Interlaken Look-Aside
    • OIF/NPF LA-1
    • Utopia、POS-PHY、SPI
    • PCI Express
  • 筐体・ボード規格

第3章 NPU、サーチコプロセッサー、iNIC

  • ネットワークプロセッサーとは
    • ネットワークプロセッサーではないものとは
  • NPUの一般的な特徴
    • マイクロアーキテクチャーの種類
    • 暗号化エンジン
    • 固定機能 vs. プログラム可能
    • ネットワークインターフェース
    • メモリーインターフェース
    • ホストインターフェース
    • ソフトウェアの検討事項
    • ベンダープログラミング vs. 顧客プログラミング
  • サーチコプロセッサー
    • サーチコプロセッサーとは
    • 用途
    • アーキテクチャーと一般的な特徴
  • インテリジェントNIC

第4章 市場規模と動向

  • マーチャントNPUの市場規模と区分
  • NPUの市場シェア:ベンダー別
  • NPUの市場予測
  • サーチコプロセッサー市場
    • 技術動向
  • OEM専用NPU
    • Alcatel-Lucent FlexPath
    • Cisco QuantumFlowプロセッサー・nPower X1
    • Ericsson SNP-4000
    • Huawei Solar
    • Juniper Junos Trio
  • ネットワーク処理の技術動向
    • SDNとNFV
    • 処理状態を把握するネットワークプロセッサー
    • マルチコアプロセッサー vs. NPU
    • FPGA vs. NPU
    • インテリジェントNIC vs. ラインカード

第5章 Broadcom

  • 企業の背景
  • 主な特徴と業績
  • 設計の詳細
  • システム設計
  • 開発ツール
  • 製品ロードマップ
  • 結論

第6章 EZchip

  • 企業の背景
  • ネットワークプロセッサー
  • インテリジェントNIC
  • 開発ツール
  • 製品ロードマップ
  • 結論

第7章 Netronome

  • 企業の背景
  • フロープロセッサー
  • インテリジェントNIC
  • ソフトウェアドライバーとツール
  • 製品ロードマップ
  • 結論

第8章 PMC-Sierra

  • 企業の背景
  • 主な特徴と業績
  • 内部アーキテクチャー
  • システム設計
  • 開発ツール
  • 結論

第9章 サーチコプロセッサーベンダー

  • Cavium
  • Marvell
  • XeL Technology

第10章 NPUとiNICの比較

  • 200Gbps以上のNPU
  • 40Gbps以上のiNIC

第11章 結論

  • NPUベンダーの見通し
    • EZchip
    • Broadcom
    • Netronome
    • PMC-Sierra
  • 結論

付録

索引

図表

このページに掲載されている内容は最新版と異なる場合があります。詳細はお問い合わせください。

目次

The Definitive Report on Network Processing

NPUs are a critical ingredient of carrier-equipment designs. These chips appear in designs from leading OEMs spanning many applications from wireless backhaul to Carrier-Ethernet switch/routers. This broad adoption created a merchant market that exceeded $300 million in 2014, large enough to sustain multiple vendors. In 2015, however, three of the active NPU vendors are being acquired, service providers are adopting NFV, and NPUs are finding new applications in data centers.

High-end NPUs are scaling to 200Gbps and beyond to support high-density line cards and 100G Ethernet. Some remain focused on Layer 2/3 forwarding, whereas others are addressing flow processing at Layers 4 through 7. The latter group is also addressing new system architectures including smart top-of-rack switches and appliances using intelligent NICs (iNICs). A "Guide to Network Processors" provides a single comprehensive report covering NPUs spanning carrier and data-center applications.

This report covers programmable NPUs including: Broadcom's XGS Core and StrataDNX lines, EZchip's NP and NPS lines, Netronome's NFP, and PMC-Sierra's WinPath. New to this edition is coverage of iNICs from EZchip (Tilera) and Netronome. This report also includes coverage of search coprocessors, such as Broadcom's KBP products, Cavium's Neuron Search, Marvell's Questflo, and Renesas's TCAMs.

Only The Linley Group follows this market closely enough to give you the complete picture. Which vendors are in this business for the long haul? How do the latest products stack up? What is the market outlook for merchant NPUs? "A Guide to Network Processors" is the result more than a decade of research that cannot be duplicated. If you are interested in following this strategic standard-product segment, you have located the definitive source.

Get Facts, Not Fiction

This report cuts through the vendor hype and gives you the solid information you need to understand this market. "A Guide to Network Processors" analyzes each vendor and each product, probes their strengths and weaknesses, then presents key details in a consistent, easy to compare fashion. For those less familiar with this combination of networking and CPU design, the report includes several introductory chapters that define and describe basic concepts and key technologies.

The Linley Group is the most recognized and respected name for technology and market analysis of network processors. Don't be fooled by weak overviews written by market analysts who really don't understand how a network processor works. The "Guide" provides a unique combination of business and technology savvy from the leading analysts in this market. Bob Wheeler and Loring Wirbel use their long experience in the networking world to analyze these devices. Together, the two authors ignore the fiction and provide the real story on each NPU vendor and its products.

Don't miss the latest information on this important market. Order now.

What's New in This Edition

Updates to the 16th Edition of "A Guide to Network Processors"

"A Guide to Network Processors" has been extensively updated to include the latest disclosures from NPU vendors as well as 2015 market data.

Here are some of the many changes you will find:

  • New quantitative market data, including:
    • Preliminary NPU vendor market shares for 2015
    • Preliminary search coprocessor vendor market shares for 2015
    • Revised forecasts for merchant NPUs and search coprocessors through 2020
  • Coverage of Broadcom's 28nm StrataDNX (Dune) line
  • New coverage of EZchip's TILEncore intelligent NICs
  • New coverage of Netronome's FlowNICs
  • Extensive updates to company-background information, roadmaps, and analysis for major NPU vendors
  • Revised and updated tutorials

Table of Contents

List of Figures

List of Tables

About the Authors

About the Publisher

Preface

Executive Summary

1. Introduction to Carrier Networks

  • Network Types and Topologies
    • Metro-Area Networks (MANs)
    • Wireline Access
    • Wireless Access
  • SDN and NFV
  • Equipment Types
    • Metro Platforms
    • Wireline Access Infrastructure
    • Wireless Access Intfrastructure

2. Carrier-Network Technology

  • Network Layers and the OSI Model
    • Layers 3-7
    • Layers 1 and 2
  • Network Protocol Details
    • Ethernet
    • PPP
    • Multiprotocol Label Switching (MPLS)
    • Sonet/SDH
    • OTN
    • IP Multicasting
    • TDM Emulation
    • Timing Synchronization
    • Ethernet OAM and Protection Switching
    • HDLC and Frame Relay
  • Carrier Ethernet Services
  • Software-Defined Networks
    • Network Functions Virtualization
    • OpenFlow
    • Open vSwitch
    • Tunneling Protocols
  • Carrier Ethernet Services
  • Packet-Processing Pipeline
    • Control and Data Planes
    • Parsing
    • Classification
    • Forwarding
    • Modification
    • Network Paths and Quality of Service
    • Traffic Management
    • Policing and Shaping
    • Congestion Management
    • Scheduling
    • Hierarchical Traffic Management
  • Network and I/O Interfaces
    • Ethernet PHY Interfaces
    • Interlaken and Interlaken Look-Aside
    • OIF/NPF LA-1
    • Utopia, POS-PHY, and SPI
    • PCI Express
  • Chassis and Board Standards

3. NPUs, Search Coprocessors, and iNICs

  • What Is a Network Processor?
    • What Is Not a Network Processor?
  • Common NPU Characteristics
    • Microarchitecture Variations
    • Encryption Engines
    • Fixed-Function Versus Programmable
    • Network Interfaces
    • Memory Interfaces
    • Host Interface
    • Software Considerations
    • Vendor Programming Versus Customer Programming
  • Search Coprocessors
    • What Is a Search Coprocessor?
    • Applications
    • Architecture and Common Characteristics
  • Intelligent NICs

4. Market Size and Trends

  • Merchant-NPU Market Size and Segmentation
  • NPU Market Share by Vendor
  • NPU Market Forecast
  • Search-Coprocessor Market
    • Technology Trends
  • OEM-Proprietary NPUs
    • Alcatel-Lucent FlexPath
    • Cisco QuantumFlow Processor and nPower X1
    • Ericsson SNP-4000
    • Huawei Solar
    • Juniper Junos Trio
  • Network Processing Technology Trends
    • SDN and NFV
    • Stateful Network Processors
    • Multicore Processors Versus NPUs
    • FPGAs Versus NPUs
    • Intelligent NICs Versus Line Cards

5. Broadcom

  • Company Background
  • Key Features and Performance
    • Packet Processors
    • Search Coprocessors
  • Design Details
    • Packet Processors
    • Search Coprocessors
  • System Design
  • Development Tools
  • Product Roadmap
  • Conclusions

6. EZchip

  • Company Background
  • Network Processors
    • Key Features and Performance
    • Internal Architecture
    • System Design
  • Intelligent NICs
  • Development Tools
  • Product Roadmap
  • Conclusions

7. Netronome

  • Company Background
  • Flow Processors
  • Intelligent NICs
  • Software Drivers and Tools
  • Product Roadmap
  • Conclusions

8. PMC-Sierra

  • Company Background
  • Key Features and Performance
  • Internal Architecture
  • System Design
  • Development Tools
  • Conclusions

9. Search-Coprocessor Vendors

  • Cavium
    • Company Background
    • Key Features and Performance
    • Conclusions
  • Marvell
    • Company Background
    • Search Coprocessors
    • Conclusions
    • Renesas
  • XeL Technology

10. NPU and iNIC Comparisons

  • 200Gbps-and-Above NPUs
  • 40Gbps-and-Above iNICs

11. Conclusions

  • NPU-Vendor Outlook
    • EZchip
    • Broadcom
    • Netronome
    • PMC-Sierra
  • Closing Thoughts

Appendix: Further Reading

Index

List of Figures:

  • Figure 1-1. Generic network architecture
  • Figure 1-2. Wireline access networks
  • Figure 1-3. 3GPP Release 8 LTE network architecture
  • Figure 2-1. MPLS encapsulation
  • Figure 2-2. VPLS switch conceptual model
  • Figure 2-3. Control and data planes
  • Figure 2-4. Hierarchical traffic-management example
  • Figure 2-5. Standard line-card interfaces
  • Figure 3-1. Block diagram of a typical NPU
  • Figure 3-2. Hybrid search-engine architecture
  • Figure 4-1. NPU revenue by application segment, 2015
  • Figure 4-2. Preliminary market share of merchant NPUs by revenue, 2015
  • Figure 4-3. Merchant NPU market forecast, 2014-2020
  • Figure 4-4. Merchant search-coprocessor market forecast, 2014-2020
  • Figure 5-1. Block diagram of Broadcom BCM8803x NPU
  • Figure 5-2. Block diagram of Broadcom BCM88670
  • Figure 5-3. Block diagram of Broadcom NLA12k KBP
  • Figure 5-4. Block diagram of a Broadcom-based 400Gbps line card
  • Figure 6-1. Block diagram of NPS-based network-processing cluster
  • Figure 6-2. Block diagram of EZchip NP 5
  • Figure 6-3. Programmable top-of-rack switch using EZchip NPS-400
  • Figure 7-1. Block diagram of Netronome FlowNIC-2x100
  • Figure 8-1. Block diagram of PMC-Sierra WinPath4
  • Figure 8-2. Wireless-backhaul aggregator based on WinPath4 and UFE4
  • Figure 8-3. Microwave backhaul using WinPath3

List of Tables:

  • Table 2-1. OSI reference model
  • Table 2-2. Bandwidths of common interfaces
  • Table 4-1. Worldwide revenue of merchant NPUs by vendor, 2014-2015
  • Table 4-2. Worldwide revenue of merchant search coprocessors by vendor, 2014-2015
  • Table 5-1. Key parameters for Broadcom NPU and TM devices
  • Table 5-2. Key parameters for Broadcom KBP devices
  • Table 6-1. Key parameters for EZchip NPUs
  • Table 7-1. Key parameters for Netronome NFP-3240 and NFP-6xxx
  • Table 8-1. Key parameters for PMC-Sierra WinPath devices
  • Table 8-2. WinPath protocol and interworking support
  • Table 9-1. Key parameters for XeL ISE76K search coprocessor
  • Table 10-1. Comparison of 200Gbps-and-above NPUs
  • Table 10-2. Comparison of 40Gbps-and-above intelligent NICs
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