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华为路由器践行节能低碳 赢领“绿色通信”时代
先进工艺芯片 降能30%
随着半导体工艺的飞速发展,从65nm、45nm、40nm到现在32nm时代,以至将来更高的工艺,带来芯片集成度不断提高,同时,功耗也大幅降低。设计经验表明,芯片工艺每提升一代,单位门电路能耗降低接近30%。华为采用先进工艺芯片,使单槽位端口容量增大的同时,功耗也达到最优。华为紧随芯片行业工艺发展节奏,实现了产品高性能和低功耗的完美结合。以华为路由器240G单板为例,芯片采用40nm的工艺,单板功耗为450W,而业界同等能力单板采用65nm,功耗达到800W以上,功耗节省接近一半。这也印证了先进的芯片工艺水平,是设备低功耗的基础。
业务板架构优化 降耗15%
依托强大的芯片设计能力,华为对业务处理单板进行了芯片级的架构优化,使得芯片功能的集成与分离更加合理,实现功耗降低15%左右。例如,对于路由表项查找功能,业界通用的商业芯片都是采用专用的硬件查找芯片,而华为通过查找算法优化将这一功能集成在其NP芯片中,这一改进既节省了专用芯片的耗电,也节省了与周边芯片互连接口的耗电,在功耗降低的同时,也节省了有效布板面积,可谓一举三得。
智能动态节能 降耗10%
华为采用多项创新的动态节能技术,把业务模型与应用场景结合起来分析,创新实现根据业务特点进行动态调整能耗,构建了强大的技术竞争力,实现约10%的功耗节省。
核心处理器变频与多核资源池双重调节,形成能力可变的处理资源池。这一技术可以实现不同流量、不同时段进行1/n细分的精细动态调整,降低处理器整体运行功耗。该技术类似目前的多核手机,采用四核CPU,每个核又可工作在不同频段。就像格力的"变频空调"帮助成龙省电30%一样,华为的"变频路由器"节能表现同样出色。
采用多种带宽自适应总线专利技术。作为数据高速公路的芯片间数据总线,其特性点是分布广泛——涉及每个芯片、单板间的互连,因此其单板功耗占比及其高。华为经过多年的潜心研究在低功耗总线技术上取得了突破,建立一套具有总线带宽自适应能力的总线协议,通过对数据总线的通道数量、频率及功耗管理,设计了以实际带宽需求为控制目标的动态休眠型总线,资源利用率高、高可靠性、低功耗、高性能均做到最优匹配。
采用智能动态节能技术功耗前后对比如下图所示:
专利散热设计 能耗较业界低5%
华为路由器采用专利散热器技术,克服器件高度差异引起的受力和热阻增大问题,解决布局和散热之间矛盾,使得主芯片散热效率大幅提升;同时设备采用"U"形风道设计,增加了气流与被散热单元接触面积与持续时间,从而加强了热交换效果,散热能力大幅提升。通过从部件到整机全面的高效的散热设计,散热效率提升30%的同时,实现能耗较业界低约5%。