RNP N10智能网络控制器芯片

RNP N10系列芯片可以作为国产化的通用网络控制器芯片实现通用网卡功能,也可以作为智能网络控制器芯片实现智能网卡功能,同时作为网络安全芯片实现安全网卡功能,可用于服务器、网络安全设备、嵌入式应用等多种应用场景。

RNP N10是沐创推出的首款融合了安全的智能网络控制器芯片,支持1G/10G/25G/40Gbps不同传输速率和2口/4口/8口不同应用需求,支持基于5元组的数据流引擎,内置4核RISC-V网络处理器,可实现网络协议自定义解析处理;同时内置了可编程微引擎,支持密码算法动态在线升级重构,除国密算法SM2/3/4外,还支持AES/SHA256/RSA2048等算法。在算法速率方面也有亮眼表现,其中对称算法SM4达到40Gbps,杂凑算法SM3达到40Gbps,公钥算法SM2签名达到30万次/秒,公钥算法RSA2048签名达到4.4万次/秒。

RNP N10实现了网络和安全的融合,该芯片的推出,标志着沐创在继续保持国密算法芯片国内领先的优势下,开始发力更加广阔的网络控制器芯片市场。

一、产品概况

RNP N10系列智能网络控制器芯片是基于清华大学可重构技术开发出来的网卡芯片,拥有完全自主知识产权;支持八口10G,双口25G,双口40G以太网接口,内置可重构处理器内核,支持网络协议卸载处理,同时还支持高效的密码算法加速,通过可重构实现40Gbps的密码算法处理,支持国际密码(AES/SHA/RSA)和国内商用密码(SM2/3/4)等数十种算法,实现高效的IPSec/TLS加速。RNP N10智能网络控制器芯片具有高安全、高性能、可编程等特点。

RNP N10系列芯片可以作为国产化的通用网络控制器芯片实现通用网卡功能,也可以作为智能网络控制器芯片实现智能网卡功能,同时作为网络安全芯片实现安全网卡功能,可用于服务器、网络安全设备、嵌入式应用等多种应用场景。

二、产品架构图

三、产品性能及指标

1、芯片特点

●支持PCIe 3.0*8接口,支持SR-IOV;支持2PF/128VF;

●支持八口10G,双口25G,双口40G网络接口;

●支持256个接收和发送队列;

●支持高效能的网络协议卸载;

●支持安全启动及高性能算法加速;

●支持可编程特性:网络报文查找/网络报文过滤/网络报文封装等用户自定义编程。

2、芯片网络特性

●支持RSS,TSO,GRO,TCO,RCO;

●支持最大9.6KB巨型帧,PAUSE帧;从64到9600字节的100%所有帧(包括巨形帧)捕获能力;

●支持VLAN,支持QinQ;

●支持VEPA;支持VXLAN,NVRGE;

支持IPV4/IPV6,支持IP/TCP及IP/UDP校验和卸载;

●支持IPSEC,MACSec等安全传输协议;

●支持虚拟以太网桥(VEB);

●支持数据包过滤:VLAN;IPV4/IPV6 L2/L3过滤器;五元组过滤器;

●支持单播/多播/广播地址过滤;

●支持ieee1588;支持各种时间戳格式;

●支持边带管理;

●支持可编程,用户网络功能自定义。

3、芯片安全特性

●支持网卡安全启动(secure BOOT);

●支持OpenSSL,TLS,IPSec卸载加速;

●同时支持国际商密和国家商密算法;

●高效的算法卸载:

●对称算法:40Gbps(SM1/SM4);

●杂凑算法:40Gbps(SM3);

●非对称算法150Kops(SM2);

●灵活的可重构算法支持:

●对称算法:ARC4/DES/3DES,AES/SM1/SM4(ECB,CBC,XCBC,CNTR,GCM,XTS);

●杂凑算法:SHA1/HMAC_SHA1/MD5/HMAC_MD5/SM3/HMAC_SM3/SHA2(224/256/384/512)/HMAC_SHA2(224/256/384/512);

●公钥算法:RSA1024/RSA2048/SM2。

4、芯片适配特性

●支持DPDK;

●支持外部光模块,SFP,SFP+,QSFP+;

●支持x86、ARM、LoongArch等主流CPU架构;

●支持Linux和Windows主流操作系统。

四、产品应用案例

1、服务器业务卸载

2、服务器的网络攻击防护

3、端到端安全传输

五、产品竞争力

一直以来,沐创秉承“国密融合安全,安全融合网络,网络融合智能”产品发展思路,于2021年年底推出首款融合了安全的智能网络控制器芯片RNP N10,该系列芯片基于可重构技术的软件定义架构,实现网络和安全融合,拥有完全自主知识产权。

N10支持1G/10G/25G/40Gbps不同传输速率和2口/4口/8口不同应用需求,支持基于5元组的数据流引擎,内置4核RISC-V网络处理器,可实现网络协议自定义解析处理;同时内置了可编程微引擎,支持密码算法动态在线升级重构,除国密算法SM2/3/4外,还支持AES/SHA256/RSA2048等算法。

算法速率方面,对称算法SM4达到40Gbps,杂凑算法SM3达到40Gbps,公钥算法SM2签名达到30万次/秒,公钥算法RSA2048签名达到4.4万次/秒。

RNP N10实现了网络和安全的融合,除了支持普通网卡的协议硬件卸载之外,还支持国密IPSEC的硬件卸载。

六、产品创新性

1、国产化40G高性能智能网卡芯片,完全自主知识产权;

2、最多支持8个10G网口或1G网口,适用于更多应用场景;

3、可重构密码算法引擎,具备40G密码加速能力;

4、具备可编程能力,可实现用户网络协议的智能卸载;

5、硬件卸载计算任务,降低CPU负载,提高系统运行效率;

6、支持国产CPU和操作系统,有针对性特别优化。

七、产品市场分析

当前,在10G/40G网卡芯片领域,几乎被包括Intel、Mellanox、Broadcom、Xilinx、Netronome、Chelsio、Napatech等在内的国外厂商所垄断,国内仅有两家厂商(含沐创)能够提供10G/40G网卡芯片产品,而沐创是国内唯一一家能在10G/40G网卡芯片上融合国密算法功能的厂家。沐创推出的RNP N10智能网络控制器芯片作为国外智能网卡的国产化替代,应用前景巨大。

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