Motorola

La arquitectura del C-5e esta especialmente dise˜nada para aplicaciones de comu- nicaci´on de red. El procesamiento de datos, tablas y funciones de manejo de filas esta integrado en esta arquitectura. Cuenta con chips de interfase de comunicaci´on, chips de memoria (para payload, tablas) y muy poca necesidad de control por software lo cual lo convierte en un NP muy poderoso que por si mismo podr´ıa implementarse para manejar informaci´on altamente multiplexada, multipuertos, switches de m´ultiples pro- tocolos, multiplexores y concentradores ˙Sin embargo, si se necesita a´un m´as poder de procesamiento de informaci´on o puertos se pueden interconectar varios C-5e por medio de un switching fabric.

A continuaci´on se menciona las caracter´ısticas de operaci´on principales del NP de Motorola:

Poder de procesamiento

Frecuencia de operaci´on: 300 MHz

5 Gbps de bandwidth (non-blocking throughput)

M´as de 4500 MIPS (millones de operaciones por segundo) para manejo de servicios en el throughout del protocol stack.

M´as de 15 millones de paquetes por segundo por transmisi´on por cable. 17 RISC programables (Para cell/packet forwarding).

32 procesadores de datos seriales (para proceso de r´afagas de bits o “bit streams”). M´as de 133 millones de acceso a tablas por segundo.

3 buses internos con velocidad de 68 Gbps Circuitos integrados

840 paquetes BGA (Ball Gris Array)

16 procesadores “Channel Processors”que incluyen: Embebido OC-3c, OC-12, OC-12c SONET framers Interfaz MAC programable

Figura 3.11: Diagrama de Bloques del Procesador de Red C-5 Interfases Pin PHY programables

Coprocesadores Embebidos para accesos a tablas (clasificaci´on), manejo de buffers (payload control) y manejo de filas (implementaci´on CoS/QoS)

Fabric Processor y puertos dedicados

Procesador Ejecutante RISC embebido (Embebed RISC Executive Processor). Interfase PCI bus integrada de 32 bits 33/66 MHZ

Tambi´en dentro de sus caracter´ısticas que el voltaje del Core es de 1.2 V y que consume 9.2 W t´ıpicamente. Su precio es de aproximadamente 350 d´olares.

Este es un diagrama de Bloques del NP en el que se pueden observar las carac- ter´ısticas de arquitectura arriba mencionadas Figura 3.11.

Modos de operaci´on

La arquitectura del C-5e le permite trabajar en 3 modos de operaci´on los cuales son: Modo dedicado (Single Channel Mode), en modo pipeline (Pipeline Channel) o en Modo Paralelo (Aggregate Channel Mode). Esto le permite al usuario ajustar el

funcionamiento del procesador de red de acuerdo a las necesidades que tenga, preemi- ti´endole moverse entre un mejor poder de procesamiento o una mejora en su ancho de banda.

Modo dedicado (Single Channel Mode) Cada uno de los CP (Channel Processors) trabaja independientemente en modo full duplex.

Modo Pipeline (Pipeline Channel Mode) Para lograr el escalamiento de los proce- sadores para una aplicaci´on en particular, lo que se realiza es un link entre ellos para una misma r´afaga de bits; logrando as´ı que el poder de procesamiento de cada uno de ellos se ejecute sobre cierta cantidad de informaci´on.

Modo Paralelo (Aggregate Channel Mode) En este modo los 16 CP’s del NP son agrupados en 4 grupos de 4 llamados “clusters”, esto permite al NP compartir recursos como IMEM y DMEM y poder as´ı lograr el paralelismo corriendo dichos clusters. Cada uno de ellos puede trabajar en una misma aplicaci´on o trabajar en cosas totalmente independientes una de la otra.

Interfases soportadas

El C-5e puede trabajar con est´andares de transmisi´on de datos seriales y paralelos manejando velocidades de DS1(1.54MBPS) a velocidades Ethernet de (1000 MBPS). Las siguientes son las interfases est´andares soportadas:

10/100 Mb Ethernet (RMII) 1 Gb Ehternet (GMII y TBI) OC - 3C

OC - 12 OC - 48c OC - 48

100 Mbit Fibre Channel Jerarqu´ıa de procesadores Channel Processor:

El c-5e de Motorola tiene un Channel Processor programable y dedicado para cada una de las 16 interfases de procesamiento con las que cuenta la arquitectura para manejar paquetes de informaci´on. Cada uno de estos CP tiene un Serial Data Processor (SDP)

y un Channel Processor RISC Core (CPRC), los cuales de manera conjunta procesan informaci´on por medio de memorias de prop´osito general llamadas “Instruction Mem- ory”(IMEM) y “Data Memory”(DMEM).

Executive Processor (XP):

El Executive processor sirve como un recurso centralizado de computo para el proce- sador de red C-5e y administra las interfaces del sistema. Una de las interfaces de sistema que maneja es la PCI bus, el cual se utiliza generalmente para la comunicaci´on con un el host processor externo. Si se presenta un host processor puede proveer co- ordinaci´on device-wide (por ejemplo, entre varios NPs C-5e), administraci´on de red, se˜nalizaci´on y podria posiblemente construir una tabla de ruteo para el dispositivo del cual el NP C-5e es parte. El XP puede realizar muchas de estas funciones por el mismo. El XP tiene acceso al bus global interno, ring bus y el payload bus.

Las funciones t´ıpicas del XP incluyen: Inicializaci´on del chip y descarga de c´odigo.

Mantenimiento de la tabla de ruteo y de switcheo (ya sea construyendo tablas o importando actualizaciones desde el host).

Obtenci´on de estad´ısticas desde el CP DMEM y el TLU. Detecci´on y recuperaci´on de fallas.

Funciones de reenv´ıo de trayectoria no cr´ıtica. Fabric Processor (FP):

El Fabric Processor provee un puerto con amplio ancho de banda para la segmentaci´on y reensamblado de PDUs a una velocidad mayor que OC-48. Se comporta como un puerto de interfase de red de alta velocidad (m´as de 125 MHz para dos rutas de 32 bits de datos) con funcionalidades avanzadas que permiten al NP C-5e interactuar con una soluci´on de switcheo espec´ıfico o con un mecanismo de switcheo. El FP puede ser configurado para formar 7 tipos diferentes de interfaces de mecanismos, entre las cuales: CSIX-L1, UTOPIA-1, -2, -3, PRIZMA, Power X (CSIX-LO), UTOPIA3 como un M-5. La flexibilidad de programaci´on de FP permite soportar est´andares y celdas de formato espec´ıficas de propietario.

El FP realiza mapeo y administraci´on de flujo para y desde el mecanismo de swicheo. Puede recibir m´as de 159 flujos al mismo tiempo y soporta transmisiones con m´as de 128 prioridades, los flujos simult´aneos pueden ser configurados como: una matriz de 32 puertos con cuatro niveles de prioridad o una matriz con 16 puertos con 8 niveles de prioridad. Estos flujos soportan:

Topolog´ıas Unicast y Multicast. Control de flujo en niveles.

Administraci´on de congesti´on y control de flujo End-to-End.

Segmentaci´on y reensamblado de PDUs para y desde celdas de mecanismos uni- formes configurables para el prop´osito de una mejor utilizaci´on del mecanismo y de Quality of Service (QoS).