圖1 主設(shè)備及線(xiàn)卡能耗分布

先進(jìn)工藝芯片 降能30%

隨著半導(dǎo)體工藝的飛速發(fā)展，從65nm、45nm、40nm到32nm時(shí)代，以至將來(lái)更高的工藝，帶來(lái)芯片集成度不斷提高，同時(shí)，功耗也大幅降低。設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)表明，芯片工藝每提升一代，單位門(mén)電路能耗降低接近30%。華為采用先進(jìn)工藝芯片，使單槽位端口容量增大的同時(shí)，功耗也達(dá)到最優(yōu)。華為緊隨芯片行業(yè)工藝發(fā)展節(jié)奏，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品高性能和低功耗的完美結(jié)合。以華為路由器240G單板為例，芯片采用40nm的工藝，單板功耗為450W，而業(yè)界同等能力單板采用65nm，功耗達(dá)到800W以上，功耗節(jié)省接近一半。這也印證了先進(jìn)的芯片工藝水平，是設(shè)備低功耗的基礎(chǔ)。

業(yè)務(wù)板架構(gòu)優(yōu)化 降耗15%

依托強(qiáng)大的芯片設(shè)計(jì)能力，華為對(duì)業(yè)務(wù)處理單板進(jìn)行了芯片級(jí)的架構(gòu)優(yōu)化，使得芯片功能的集成與分離更加合理，實(shí)現(xiàn)功耗降低15%左右。例如，對(duì)于路由表項(xiàng)查找功能，業(yè)界通用的商業(yè)芯片都是采用專(zhuān)用的硬件查找芯片，而華為通過(guò)查找算法優(yōu)化將這一功能集成在其N(xiāo)P芯片中，這一改進(jìn)既節(jié)省了專(zhuān)用芯片的耗電，也節(jié)省了與周邊芯片互連接口的耗電，在功耗降低的同時(shí)，也節(jié)省了有效布板面積，可謂一舉三得。

智能動(dòng)態(tài)節(jié)能　降耗10%

華為采用多項(xiàng)創(chuàng)新的動(dòng)態(tài)節(jié)能技術(shù)，把業(yè)務(wù)模型與應(yīng)用場(chǎng)景結(jié)合起來(lái)分析，創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)根據(jù)業(yè)務(wù)特點(diǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整能耗，構(gòu)建了強(qiáng)大的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)約10%的功耗節(jié)省。

· 核心處理器變頻與多核資源池雙重調(diào)節(jié)，形成能力可變的處理資源池。這一技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)不同流量、不同時(shí)段進(jìn)行1/n細(xì)分的精細(xì)動(dòng)態(tài)調(diào)整，降低處理器整體運(yùn)行功耗。該技術(shù)類(lèi)似目前的多核手機(jī)，采用四核CPU，每個(gè)核又可工作在不同頻段。就像格力的“變頻空調(diào)”幫助成龍[DLiu2] 省電30%一樣，[DLiu3] 華為的“變頻路由器”節(jié)能表現(xiàn)同樣出色。

· 采用多種帶寬自適應(yīng)總線(xiàn)專(zhuān)利技術(shù)。作為數(shù)據(jù)高速公路的芯片間數(shù)據(jù)總線(xiàn)，其特性點(diǎn)是分布廣泛：涉及每個(gè)芯片、單板間的互連，因此其單板功耗占比極其高。華為經(jīng)過(guò)多年的潛心研究在低功耗總線(xiàn)技術(shù)上取得了突破，建立一套具有總線(xiàn)帶寬自適應(yīng)能力的總線(xiàn)協(xié)議，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)總線(xiàn)的通道數(shù)量、頻率及功耗管理，設(shè)計(jì)了以實(shí)際帶寬需求為控制目標(biāo)的動(dòng)態(tài)休眠型總線(xiàn)，資源利用率高、高可靠性、低功耗、高性能均做到最優(yōu)匹配。

采用智能動(dòng)態(tài)節(jié)能技術(shù)功耗前后對(duì)比如下圖所示：

專(zhuān)利散熱設(shè)計(jì)　能耗較業(yè)界低5%

華為路由器采用專(zhuān)利散熱器技術(shù)，克服器件高度差異引起的受力和熱阻增大問(wèn)題，解決布局和散熱之間矛盾，使得主芯片散熱效率大幅提升;同時(shí)設(shè)備采用“U”形風(fēng)道設(shè)計(jì)，增加了氣流與被散熱單元接觸面積與持續(xù)時(shí)間，從而加強(qiáng)了熱交換效果，散熱能力大幅提升。通過(guò)從部件到整機(jī)全面的高效的散熱設(shè)計(jì)，散熱效率提升30%的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)能耗較業(yè)界低約5%。

3 精細(xì)化節(jié)能 華為贏領(lǐng)時(shí)代前沿

華為路由器，通過(guò)精細(xì)化的節(jié)能設(shè)計(jì)理念，創(chuàng)新并應(yīng)用了多種節(jié)能技術(shù)，在400G時(shí)代到來(lái)時(shí)，平均每GE功耗為1.27W(數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)際權(quán)威測(cè)試機(jī)構(gòu)EANTC)，產(chǎn)品較業(yè)界同類(lèi)產(chǎn)品相比，功耗降低50%以上，為用戶(hù)節(jié)省非常可觀的成本。

華為NE5000E綠色集群路由器采用400G平臺(tái)，較業(yè)界同等容量產(chǎn)品相比，一臺(tái)一年可節(jié)省70萬(wàn)元電費(fèi)，減少碳排放698噸。

華為持續(xù)深入地進(jìn)行降耗技術(shù)的跟蹤、研究、應(yīng)用，取得了一系列突出成果，從產(chǎn)品推出后的被動(dòng)降耗到產(chǎn)品推出前的主動(dòng)設(shè)計(jì)，從技術(shù)性節(jié)能到結(jié)構(gòu)化節(jié)能，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能技術(shù)的飛越，走在“綠色節(jié)能路由器”的前沿。同時(shí)，華為幫助客戶(hù)及社會(huì)減少碳排放、節(jié)約能源、持續(xù)創(chuàng)新，贏領(lǐng)“綠色通信”時(shí)代。9月23日，華為即將在北京召開(kāi)2014年IP技術(shù)年會(huì)，讓我們現(xiàn)場(chǎng)感受一下華為在IP節(jié)能領(lǐng)域的尖端技術(shù)和產(chǎn)品吧!

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