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中国量子通信产业是如何发展的?

2021-03-03 10:43 次阅读

近一两年里,随着有关量子科技的报道越来越多地出现在眼前,我们恐怕再也不能仅仅停留在“遇事不决,量子力学”的认知水平了。

我们知道,量子科技主要包括量子计算和量子通信两大技术领域。与处在起步阶段的量子计算不同,量子通信技术早已完成了理论的验证,已经进入快速产业化应用的阶段。

最近,我国在量子通信领域又取得了一些关键进展。1月初,中国科技大学宣布成功实现跨越4600公里的星地量子密钥分发,这标志着我们基本构建起天地一体化广域量子通信网,也证明了广域量子保密通信技术初步具备大规模应用的成熟条件。

紧接着,南京大学的研究团队成功通过两架无人机空中编组,首次使用光学中继,在两个相距1千米的地面站之间实现纠缠光子分发,实现多节点移动量子组网。实验的成功意味着我们在量子通信网络上有了更多样的应用场景选择。

显然,无论是广域量子通信网的建成,还是移动量子网络的成功实验,对于很多人而言,只会不明觉厉。因此,如果想搞清楚以上这些量子通信技术到底有何“含金量”,又对我国的量子通信产业有着怎样的影响,仍然值得我们去做一番细致解读。不过,在回答这两个问题之前,首先需要先对“量子通信”本身做一下简单介绍。

量子通信:将信息加密进行到底

信息通信技术在今天的重要性已经毋庸置疑。5G,作为新一代移动通信技术,正在广泛应用在我们的日常生活中,相比之下,量子通信还是一个非常时髦但又让普通人不明所以的存在。

中国量子通信产业是如何发展的?

量子通信到底是怎么回事,对我们大众的生活有哪些影响呢?

简单来说,量子通信属于量子信息科学的一大分支。量子信息科学,顾名思义是由量子力学和信息科学组成的交叉学科。按照信息科学中“计算”和“通信”两大主题,量子信息科学的研究也分为“量子计算”和“量子通信”。量子通信就是利用量子力学特性进行信息传递的新型通信方式。

第一个问题,信息通信技术为啥需要跟量子力学“纠缠”在一起呢?

对于信息通信,特别是远距离信息通信来说,一直要解决的两大难题。

第一大难题是信息传输的效率,包括传输率和准确率,这些由一系列不断演进的技术来保证,从最初的烽火台、到旗语,再到电报的摩尔斯电码、有线电话、光缆通信、移动网络等等。这部分我们都很熟悉,不再赘述。

第二个难题就是信息传输的安全性,也就是信息加密通信的问题。信息加密通信的重要性,普通人可能没有切身感受。第二次世界大战期间,正是由于英国政府破解了德军使用的一种号称无法破译的恩尼格码密码机,从而大大扭转了二战欧洲战场的战局,加速了德国的战败。如今,加密通信更是成为了互联网、金融、军事等几乎所有需要信息通信的场景的基石。

在量子通信出现以前,传统的加密通信只有两种方式:

一种信息加密方式是“对称密码机制”。传输双方掌握同一套密钥,传输方用密钥将明文转换成密文,接收方用它将密文变换回原文。双方共享的这一套密钥或者说密码本,如果第三方不掌握密码本,理论上基本永远无法破译这套加密信息。但是密钥会需要一个信使来进行传递,在抗战时期,地下工作者的一个工作就是充当信使来传递密码本的。这里会出现两个安全问题,一个就是信使叛变,一个是密码本被截获,只要第三方掌握了密码本,那么加密信息就等于是“明文”信息了。

为了克服这种问题,数学家发明了第二种信息加密方式——“非对称密码机制”,或者说“公钥密码机制”。只有接收方手里有一套“加密锁”(公钥)和“解密钥匙”(私钥),接收方可以把打开的“加密锁”公布出来,任何人,包括发送方都可以公开获取。发送方只需要把信息用“加密锁”锁起来发送给接收方,接收方再用自己的“解密钥匙”打开“加密锁”,就能获得信息。

“加密锁”,实际上只是一道“因数分解”的数学题,是由三位名字首字母为R、S、A的数学家发明的公钥密码机制,现在也是世界上最常用的密码体系。这套密码机制的优势在于,制造密码很简单,破解密码很困难。第三方窃密者想要破解一个公钥密码,用全世界最快的计算机去计算,少则需要数万年,多则几十亿年。这就让破解密码成为一个事实上不可能的事情。

但是在理论上,只要计算速度够快,RSA密码被破解就是分分钟的事情了,而恰好量子计算机可以通过量子比特的特性将破解因数分解的速度提升多个数量级,能够轻易打破因数分解设置的计算难题。比如,分解一个300位和5000位的因数,量子算法可以将原来需要的15万年减少到不足1秒,从原来的50亿年减少到2分钟。虽然现在量子计算机还处在初级阶段,只能处理六位数的因数分解,但是随着量子计算研究的升级,传统公钥密码系统将迟早被淘汰。

因为量子计算的出现,传统加密通信变成“小透明”,但是量子保密通信技术(也叫量子密钥分发)的出现,再一次让“完美加密”得以实现。因此,量子保密通信成为当前量子通信技术的主要应用,也是当前可以走向产业落地的应用。

你看,“上帝关上一扇门,也会给你打开另一扇门”,而且打开的门还比关上的门要早一步开启。

所谓量子保密通信,就是一种利用量子的偏振特性来完成信息加密的一种激光通信。那么,量子保密通信具体是如何实现的呢?

我们知道量子力学的特征有三点:叠加、测量和纠缠。

简单来说,“叠加”保证了一个量子比特在偏振中可以有无限个状态,而非数字比特只有0和1两个状态。叠加原理既能用来做量子计算,也能用来做量子加密。“测量”保证了量子的真正随机性(randomness),量子力学的“测量”让“眼见为实”失去意义,每一次测量都会产生随机的结果,而且测量本身也会改变结果,用在加密上就增加了传输错误率,因此一旦有第三方“窃听”,通信双方就能立刻发现。

“纠缠”就更厉害了,量子纠缠可以实现多个粒子的超远距离的通信同步,不过对于量子加密来说,就有点像“火箭送快递”一样大材小用。因此,现在量子通信,只要充分利用量子叠加和测量的手段,单个粒子就能产生相同的随机数,完成“量子密钥分发”(quantum key distribution,QKD)。

最初的单粒子加密协议是由本内特(Charles Bennett)和波拉萨德(Gilles Brassard)在1984年提出的,因此也被称为“BB84协议”,而当前最先进的诱骗态协议可以看作是8848协议的改进版。

具体的量子加密的方式不再赘述,我们可以直接和传统加密的效果做下对比:

传统对称密码机制可以做到:(1)密文被截获但不会被破译;(2)仅靠计算无法破解,而传统非对称密码机制,可以做到;(3)无需传递密钥的信使;(4)在每次使用前直接产生密钥,平时不需要保存密钥,但需要依赖数学计算的复杂性做到“密文的不可破译”。因此,这两种方式都无法做到“完美加密”。

而量子保密通信不仅能同时做到以上四点,具备了计算意义上的“完美加密”性,而且因为量子的不可克隆性,在量子密钥分发过程中,量子信号一旦遭到窃听,通信双方立刻就能发现,从而及时终止通信或更换信道通信,甚至还可以利用一些光学技术,确定窃听者的位置。这一点是传统加密技术根本无法做到的。因此,量子加密通信又被称为(计算上)“绝对安全”的加密技术。

当然,以上只是从理论上证明了量子密钥分发的可用性,但量子密钥分发在一开始,可以实现的通信距离非常短,根本无法实现真正的产业化应用。因此,想要让量子通信走进现实世界,就必须建造出可以进行远距离传输的量子通信系统。

从30厘米到4600公里,从单线连接到“天地空一体”

1988年,IBM实验室首次实现了现实意义的量子保密通信。当时,研究者通过上下偏振和左右偏振呈现的量子态来分别代表两套测试方法,最终使得两台计算机在30厘米距离的线路连接下实现了量子通信,证明了量子保密通信的可行性,而此后如何增加量子通信距离,就成为量子保密通信最主要的任务。

1995年,瑞士日内瓦大学首次做到了距离23公里的量子保密通信。2002年,美国BBN公司、哈佛大学和波士顿大学开始联合建造DARPA网络,并在2009年完成了城域量子保密通信实验网络的建设。

2003年,韩国、中国、加拿大等国学者提出了诱骗态量子密码理论方案,在现有技术条件和真实系统的状况下,大幅提高了量子通信的安全传输距离。中科大潘建伟团队在2010年时候可以做到16公里的量子通信,到2012年成功推进到百公里级别,并首次证明了卫星与地面站间进行量子通信的可行性。

2016年8月,中国成功发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”,该卫星既实现了上千公里的星地高速量子密钥分发,又实现了远距离地星量子隐形传态,从而将极大推动量子通信的实用化。2016年底,全球首条量子保密通信骨干线——“京沪干线”贯通,通过量子中继站,构建起连接北京、上海,贯穿济南和合肥全长2000余公里的量子通信骨干网络。也就是通过墨子号和京沪干线连接,建成这条“跨越4600公里的天地一体化量子通信网络”。

墨子号和地面的量子保密通信是通过真空和大气层传递,光信号传输基本不会衰减,因此可以实现超远距离的自由空间信道传输。而京沪干线采用光纤QKD链路传输,尽管不受外界环境影响,但是光信号衰减严重,导致必须使用可信中继方案进行城域、城际的传输。

理解了这两种方式的优缺点,我们也就能够理解南京大学团队提出的“以无人机为光学中继”的方式进行量子密钥分发,所具有“即搭即用、灵活机动”的特点,正好可以实现和光纤地基和卫星天基量子链路的功能互补。

未来,基于高低空无人机所搭建的移动量子链路可以向着“低空小型化”和“高空远距离”两个方向发展,最终目标是可以建立多节点连接的自由空间的量子链路网络。

经过30多年的演进发展,从厘米级别到数千公里级别、从单线连接到城域、城际网络,再到天地一体量子通信网络,量子通信已经开始进入产业化应用的阶段当中。

暂时领先,道阻且长

说到这里,大家可能都非常关心一个问题,那就是在全球量子通信产业竞赛中,中国处在一个怎样的位置?这一次我们可以不客气地说,中国的量子通信暂时取得了领先。

首先,和美国、欧盟量子通信网络的实力对比,我国广域量子通信网络已具有大幅领先优势。

去年,欧盟发布的《量子旗舰计划战略研究议程》中提到:“未来3年愿景是利用QKD协议和具有可信中继节点的网络实现全球范围的安全密钥分发,6-10年愿景是使用量子中继器在光纤上实现800公里以上的量子通信。”而美国去年发布的《量子网络战略愿景》中提出:“未来5年,美国将展示量子网络的基础科学和关键技术,从量子互连、量子中继器、量子存储器高通量量子信道,以及洲际天基纠缠分发。”

从这两家的量子战略时间表来比较,我们领先欧盟3至5年,领先美国则有5至8年。

其次,从量子通信领域的专利数、申请专利的机构以及量子密钥分发网络国际标准的制定来看,中国企业同样占据领先优势。比如,在量子通信技术专利数排名世界前十的机构中,有7家都是中国的。

另外,现在中国量子通信产业化规模正在加速增长。根据数据,2017年中国量子通信行业市场规模达到180亿元,到2023年将达到805亿元。量子通信技术正在金融、政务、国防、电子信息等领域广泛应用。

尽管当前取得暂时的领先,但是我们也依然要清醒地认识到量子通信领域的竞争才刚刚开始。按照Gartner的技术成熟度曲线,量子通信产业仍然处在商业化早期阶段。接下来,我们要继续完成量子通信网络的建设,也要在量子通信产品的标准化、小型化方向加强投入,从而丰富量子通信的应用场景。

而在未来,我们的目标是基于远距离、可扩展、大规模的量子通信网络,将分布在各地的量子信息处理器互联,率先建成可以承载量子信息的“量子互联网”。而同样,量子互联网也是欧美国家量子战略的最终目标。

可以预见,在接下来很长一段时间,我国和欧盟、美国展开一场不亚于如今半导体产业激烈互博的技术竞赛。如果我们想要继续在量子通信领域保持优势,则仍然要在量子信息领域的标准化制定、基础理论研究,以及从产品开发到应用推广的产业化方面,都必须保持足够的投入和创新。

从根本上来说,量子科技人才短缺仍然是阻碍量子科技发展和竞争力提升的重要因素。因此,无论量子信息科学看起来多么深奥,学起来多么艰涩,但是在未来一定将会成为一门大众必学必修的一门基础课程。只有这样,大批的量子信息专业人才也才能涌现。

最终,希望这篇文章能够成为引导关注量子信息科学和量子通信产业的一个契机。
责任编辑:tzh

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发表于 04-09 06:22 0次 阅读
请问如何利用仪器查找和解决复杂的无线网络问题?

TekExpress一致性自动测试平台的功能有哪些?

TekExpress一致性自动测试平台的功能有哪些? TekExpress一致性自动测试平台的组成部分有哪些?...
发表于 04-09 06:05 0次 阅读
TekExpress一致性自动测试平台的功能有哪些?

Giga ADC的架构怎么样?ADC输出杂散的原因是什么?

Giga ADC目前已经广泛的应用于数据采集、仪器仪表、雷达和卫星通信系统;随着采样速率和精度的进一步提高,Giga ADC架构...
发表于 04-06 06:38 0次 阅读
Giga ADC的架构怎么样?ADC输出杂散的原因是什么?

什么时ESD作用机理,看完你就明白了

各位工程师对于CAN与RS-485总线并不陌生并且能快速搭建隔离电路,但可能仍会遇到通讯异常或损坏的情况,这是什么原因导致?这可...
发表于 03-22 18:00 505次 阅读
什么时ESD作用机理,看完你就明白了

单片机如何与手机实现远距离通信?

  一、2G/4G移动通信方案   器件选型   1,单片机选用Cortex-M3内核,国产兆易创新的GD32F103RCT6。此芯片含有...
发表于 03-15 15:29 101次 阅读
单片机如何与手机实现远距离通信?

网优工程师面试经常会被问到的问题有哪些?

在F+D同覆盖覆盖场景下,基于覆盖的异频切换和基于频率优先级的异频切换分别如何进行参数协调?...
发表于 03-09 08:47 101次 阅读
网优工程师面试经常会被问到的问题有哪些?

NUP4106 ESD /电涌保护器

6瞬态电压抑制器用于保护连接到高速通信线路的设备免受ESD和闪电的影响。 特性 优势 峰值功率 - 500W 8x20uS 能够防止高能瞬态事件 ESD额定值:IEC61000-4-2(ESD)15kV(空气)8kV(接触) 保护至IEC61000-4-2第4级 这是无铅设备 应用 终端产品 T1 / E1二级保护 T3 / E3二级保护 高速数据线 网络 电路图、引脚图和封装图
发表于 08-05 09:02 232次 阅读
NUP4106 ESD /电涌保护器

BZG03C150 600瓦SMA额定功率齐纳二极管 15 V

列采用安森美半导体专有的,经济高效,高度可靠的Surmetic封装,非常适合用于通信系统,汽车,数控系统,过程控制,医疗设备,商用机器,电源和许多其他工业/消费类应用。这一新的1.5瓦齐纳二极管系列具有以下优势: 特性 标准齐纳击穿电压 - 15 V至150 V 峰值功率600瓦@ 100 ms 每个人体模型3级(> 16 KV)的ESD等级 响应时间通常
发表于 08-04 21:02 238次 阅读
BZG03C150 600瓦SMA额定功率齐纳二极管 15 V

NUP4201 ESD /电涌保护器

1DR2瞬态电压抑制器用于保护连接到高速通信线路的设备免受ESD,EFT和闪电的影响。 特性 SO-8套餐 峰值功率 - 500瓦8 x20μS UL可燃性等级94V-0 ESD额定值: IEC 61000-4-2(ESD)15 kV(空气)8 kV(触点) IEC 61000-4-4(EFT)40 A(5/50 ns) IEC 61000- 4-5(闪电)23(8/20?s) 无铅封装可用 应用 高速通信线路保护 USB电源和数据线路保护 视频线路保护 基站 HDSL,IDSL辅助IC侧保护 微控制器输入P.保护 电路图、引脚图和封装图...
发表于 08-04 21:02 674次 阅读
NUP4201 ESD /电涌保护器

FSA553 具有负摆幅的SPST耗尽型音频开关

是高性能,双通道,单刀单掷(SPSTx 2)音频开关。耗尽型技术允许器件在不存在V CC 时导通信号,在存在V CC 时隔离信号。在信号导通期间,耗尽型栅极控制允许FSA553实现卓越的THD + N性能,同时消耗最小的功率。 特性 null 双SPST耗尽型开关 常闭(当
发表于 08-01 01:02 158次 阅读
FSA553 具有负摆幅的SPST耗尽型音频开关

NCP571 LDO稳压器 150 mA 超低Iq 低输出

固定低压差(LDO)线性稳压器专为需要1.2 V或更低电压轨的应用而设计。这款LDO非常适用于需要低静态电流的手持通信设备和便携式电池供电应用,因为NCP571系列具有4.0 uA的超低静态电流。该器件集成了电流限制和过温保护电路。 NCP571设计用于低成本陶瓷电容器,需要0.1 uF的最小输出电容。该器件采用TSOP 5或2x2.2mm DFN封装。标准电压版本为0.8 V,0.9V,1.0 V和1.2 V.其他电压选项可根据需要提供。 特性 优势 低静态电流4.0 uA(典型值) 适用于低功率应用和电池供电产品。 最大工作电压12 V Robuse技术制造该器件适用于各种应用。 低输出电压选项低至0.8 V 可为低压处理器和应用提供低于1.2V的电压轨。 应用 终端产品 电池供电仪器 应用ns要求电压轨低于1.2V 摄像机,相机,GPS设备 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 08:02 156次 阅读
NCP571 LDO稳压器 150 mA 超低Iq 低输出

NCP177 LDO稳压器 500 mA 低压降 高PSRR 低Iq

是一款超低压降稳压器,可提供高达0.5 A的负载电流,并在25°C时保持0.8%的出色输出电压精度。 1.6 V至5.5 V的工作输入电压范围使该器件适用于锂离子电池供电产品以及后调节应用。该产品提供多种固定输出电压选项,其他产品可根据要求提供,范围为0.7 V至3.6 V.NCP177可完全防止过热和输出短路。启用功能。小型4引脚XDFN4 1.0 mm x 1.0 mm封装使该器件特别适用于空间受限的应用。 特性 优势 1.6 V至5.5 V工作输入电压范围 适用于锂离子电池或后期调节应用 根据要求提供多种固定输出电压选项和其他选项,范围为0.7 V至3.6 V 设计灵活性 Typ的低静态电流。 60μA 延长电池寿命 极低压差:200 mV典型值。在Iout = 0.5 A(1.8V版本) 扩展电池范围 1 kHz PSRR时高75 dB 适用于噪声敏感电路 内部软启动 限制浪涌电流 室温下±0.8%精度 高输出电压精度 热关断和限流保护 保护产品和系统免受损坏 使用小型1μF陶瓷电容器稳定 节省PCB空间和系统成本 应用 终端产品 电池供电设备 便携式通信设备 相机,图像传感器...
发表于 07-30 07:02 147次 阅读
NCP177 LDO稳压器 500 mA 低压降 高PSRR 低Iq

NCP176 LDO稳压器 500 mA 超低压降 高PSRR 带使能

是一款超低压差稳压器,可提供高达0.5 A的负载电流,并在25°C时保持0.8%的出色输出电压精度。工作输入电压范围为1.4 V至5.5 V,使该器件适用于锂离子电池供电产品以及后调节应用。该产品提供3.3 V固定输出电压选项,其他电压选项可根据要求提供,范围为0.7 V至3.6 V.NCP176具有完全的过热保护和输出短路保护。小型6引脚XDFN6 1.2 mm x 1.2 mm封装使该设备特别适用于空间受限的应用程序。 特性 优势 1.4 V至5.5 V工作输入电压范围 适用于锂离子电池或后调节应用 几种固定输出电压可根据要求提供的选项和其他选项范围为0.7 V至3.6 V 设计灵活性 Typ的低静态电流。 60μA 延长电池寿命 极低压降:130 mV典型值。在Iout = 0.5 A(2.5V版本) 扩展电池范围 1 kHz PSRR时高75 dB 适用于噪声敏感电路 内部软启动 限制浪涌电流 室温下±0.8%精度 高输出电压精度 热关断和限流保护 保护产品和系统免受损坏 使用小型1μF陶瓷电容器稳定 节省PCB空间和系统成本 应用 终端产品 电池供电设备 便携式通信设备 相机,...
发表于 07-29 22:02 195次 阅读
NCP176 LDO稳压器 500 mA 超低压降 高PSRR 带使能

PEX 9781 81通道,21端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

Broadcom通过其ExpressFabric计划和硬件与软件平台扩展了PCIe的范围,用作数据中心和云计算的结构。 ExpressFabric可以消除机架内昂贵的桥接设备,例如将本机PCIe转换为以太网并返回PCIe的适配卡。然而,ExpressFabric可与机架内使用的其他标准以及机架到机架的连接无缝协作。   业界首创的ExpressFabric平台可实现高性能,低延迟,可扩展,基于Gen3 PCI Express的经济高效的结构功能。该平台提供了与标准SR-IOV或多功能设备共享I / O的能力,并使用标准PCIe枚举–使多个主机能够驻留在单个基于PCIe的网络上。以前PCIe设备上没有的功能。主机通过类似以太网的DMA进行通信,并使用标准主机,端点和应用软件进行通信。...
发表于 07-04 10:19 91次 阅读
PEX 9781 81通道,21端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

PEX 9716 16通道,5端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

Broadcom通过其ExpressFabric计划和硬件与软件平台扩展了PCIe的范围,用作数据中心和云计算的结构。 ExpressFabric可以消除机架内昂贵的桥接设备,例如将本机PCIe转换为以太网并返回PCIe的适配卡。然而,ExpressFabric可与机架内使用的其他标准以及机架到机架的连接无缝协作。   业界首创的ExpressFabric平台可实现高性能,低延迟,可扩展,基于Gen3 PCI Express的经济高效的结构功能。该平台提供了与标准SR-IOV或多功能设备共享I / O的能力,并使用标准PCIe枚举–使多个主机能够驻留在单个基于PCIe的网络上。以前PCIe设备上没有的功能。主机通过类似以太网的DMA进行通信,并使用标准主机,端点和应用软件进行通信。...
发表于 07-04 10:18 72次 阅读
PEX 9716 16通道,5端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

PEX 9765 65通道,17端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

Broadcom通过ExpressFabric计划和硬件和软件平台扩展了PCIe的范围,用作数据中心和云计算的结构。 ExpressFabric可以消除机架内昂贵的桥接设备,例如将本机PCIe转换为以太网并返回PCIe的适配卡。然而,ExpressFabric可与机架内使用的其他标准以及机架到机架的连接无缝协作。业界首款ExpressFabric平台可实现基于Gen3 PCI Express的高性能,低延迟,可扩展,经济高效的结构功能。该平台提供了与标准SR-IOV或多功能设备共享I / O的能力,并允许多个主机使用标准PCIe枚举驻留在单个基于PCIe的网络上 - 这是PCIe设备以前无法提供的功能。主机通过类似以太网的DMA进行通信,并使用标准主机,端点和应用软件进行通信。...
发表于 07-04 10:18 175次 阅读
PEX 9765 65通道,17端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

PEX 9749 49通道,13端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

Broadcom通过ExpressFabric计划和硬件和软件平台扩展了PCIe的范围,用作数据中心和云计算的结构。 ExpressFabric可以消除机架内昂贵的桥接设备,例如将本机PCIe转换为以太网并返回PCIe的适配卡。然而,ExpressFabric可与机架内使用的其他标准以及机架到机架的连接无缝协作。业界首款ExpressFabric平台可实现基于Gen3 PCI Express的高性能,低延迟,可扩展,经济高效的结构功能。该平台提供了与标准SR-IOV或多功能设备共享I / O的能力,并允许多个主机使用标准PCIe枚举驻留在单个基于PCIe的网络上 - 这是PCIe设备以前无法提供的功能。主机通过类似以太网的DMA进行通信,并使用标准主机,端点和应用软件进行通信。...
发表于 07-04 10:18 125次 阅读
PEX 9749 49通道,13端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

PEX 8311 x1 Lane PCI Express Bridge,21 x 21mm PBGA

ExpressLane™ PEX 8311单通道PCI Express(PCIe)至32位,66MHz通用本地总线桥接器提供这两种标准之间的完整协议转换。该设备使用户能够为各种应用添加可扩展的高带宽互连,包括通信线卡,监控系统,工业控制,IP媒体服务器和医疗成像。许多嵌入式系统设计,Root Complex或基于EndPoint,现在利用PCI现在可以轻松迁移到PCIe。 PCIe接口符合PCI Express规范r1.0a。此外,该桥具有双独立的全功能DMA引擎,可从本地处理器卸载将数据从桥的一侧移动到另一侧所涉及的开销任务。吞吐量增强功能(如预读模式,可编程读取预取计数器和深度FIFO缓冲器)允许零等待状态突发速率高达264MB /秒。其他增强功能,如即时端接交换,多个GPIO和邮箱/门铃寄存器,增强了设计的易用性。 PEX 8311采用21 x 21mm 337引脚PBGA封装。该器件采用无铅封装。...
发表于 07-04 10:18 368次 阅读
PEX 8311 x1 Lane PCI Express Bridge,21 x 21mm PBGA

PEX 9733 33通道,9端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

Broadcom通过其ExpressFabric计划和硬件与软件平台扩展了PCIe的范围,用作数据中心和云计算的结构。 ExpressFabric可以消除机架内昂贵的桥接设备,例如将本机PCIe转换为以太网并返回PCIe的适配卡。然而,ExpressFabric可与机架内使用的其他标准以及机架到机架的连接无缝协作。   业界首创的ExpressFabric平台可实现高性能,低延迟,可扩展,基于Gen3 PCI Express的经济高效的结构功能。该平台提供了与标准SR-IOV或多功能设备共享I / O的能力,并使用标准PCIe枚举–使多个主机能够驻留在单个基于PCIe的网络上。以前PCIe设备上没有的功能。主机通过类似以太网的DMA进行通信,并使用标准主机,端点和应用软件进行通信。...
发表于 07-04 10:18 159次 阅读
PEX 9733 33通道,9端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

PEX 9797 97通道,25端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

Broadcom通过其ExpressFabric计划和硬件与软件平台扩展了PCIe的范围,用作数据中心和云计算的结构。 ExpressFabric可以消除机架内昂贵的桥接设备,例如将本机PCIe转换为以太网并返回PCIe的适配卡。然而,ExpressFabric可与机架内使用的其他标准以及机架到机架的连接无缝协作。   业界首创的ExpressFabric平台可实现高性能,低延迟,可扩展,基于Gen3 PCI Express的经济高效的结构功能。该平台提供了与标准SR-IOV或多功能设备共享I / O的能力,并使用标准PCIe枚举–使多个主机能够驻留在单个基于PCIe的网络上。以前PCIe设备上没有的功能。主机通过类似以太网的DMA进行通信,并使用标准主机,端点和应用软件进行通信。...
发表于 07-04 10:17 301次 阅读
PEX 9797 97通道,25端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

BCM89559 采用集成BroadR-Reach®100BASE-T1 PHY的安全汽车以太网交换机

Broadcom BCM89559是一款高度集成的BroadR-Reach®多层开关设备,专为车载网络应用而设计。该设备内置BroadR-Reach®支持100BASE-T1和千兆位MAC接口的PHY。该设备具有安全启动和安全功能。除了所有Broadcom汽车以太网交换机中的高级安全功能外,还具有安全的通信功能。 功能 功能齐全的汽车以太网交换机,集成了100BASE-T1和100 -TX PHY IEEE AVB协议栈(IEEE 802.1AS时间同步和IEEE 802.1Qat SRP) 用于高级安全性的线速数据包过滤 固件损坏是通过支持安全启动和信任圈来防止。 小心控制从外部访问设备,以防止未经身份验证的配置更改。 符合汽车AEC-Q100认证 应用程序 汽车ADAS,信息娱乐,网关...
发表于 07-04 10:14 505次 阅读
BCM89559 采用集成BroadR-Reach®100BASE-T1 PHY的安全汽车以太网交换机

BCM5862X-SERIES StrataGX™通信处理器,具有可编程加速,安全和存储接口

旨在优化5G WiFi,IEEE 802.11ac标准,基于ARM®的StrataGX™ BCM58522系列将高达10倍的处理能力与先进的架构功能相结合,可实现安全,应用感知的统一有线和无线企业网络。    连接到云的设备数量的增加导致对高效企业和中小型企业(SMB)网络的需求增加,以结合各种功能来保护企业免受恶意软件和盗窃。支持个人云服务(如远程访问文件或媒体内容)的网络附加存储(NAS)设备要求这些设备支持存储以及高速5G WiFi接入。每个设备的中心是一个高性能的1.2GHz ARM®的Cortex-A9和贸易;双核处理器。 StrataGX™ BCM5862x系列包括: 高达1.2GHz的单核和双核Cortex-A9 CPU,每个CPU具有32KB的指令和数据缓存,512KB的L2缓存,支持ECC,集成开关和GPHY ,以及高速I / O和存储器接口 BCM5862x系列中的所有产品都包含一个可编程数据包加速器,用于卸载主CPU内核。该加速器由第三个ARM内核Cortex-R5™组成,具有自己的本地内存,可用于RAID / XOR加速,CAPWAP / DTLS和其他网络协议 StrataGX BCM58622和BCM58623支持16位宽存储器接口,最...
发表于 07-04 10:12 115次 阅读
BCM5862X-SERIES StrataGX™通信处理器,具有可编程加速,安全和存储接口

XLP800 SERIES XLP832和XLP816多核,多线程处理器系列

Broadcom业界领先的多核,多线程XLR ® 处理器系列的第三代架构增强。 Broadcom XLP ® 800系列处理器是高度可扩展的设备,包含高端通信系统的关键功能,包括有线和无线安全,网络,存储,数据中心加速,负载平衡和其他加速引擎。 XLP 800系列处理器采用40 nm技术制造,处理器内核频率从500 MHz到1.5 GHz以上,与之前的XLR ® 相比,每瓦性能提高3倍。 XLP800系列软件向后兼容XLR和XLS ® 处理器系列。 XLP800系列包括:带有32个虚拟CPU的XLP832 带有16个虚拟CPU的XLP816 功能 带有多达8个EC4400处理器核心供电XLP800系列处理器为数据平面和控制平面应用提供最佳性能。 EC4400核心架构保持了经过现场验证的多线程功能,可为面向吞吐量的数据平面处理提供最高性能。 XLP800系列处理器包含MOESI +连贯的三级缓存架构。每个EC4400内核都包含一个专用的64 KB指令缓存,一个32 KB L1数据缓存和一个512 KB 8路组关联二级缓存 XLP800系列处理器包含一个高性能内存子系统带有四个片上72位DDR3内存控制器,带宽为51.2 GBps(每秒千兆字节) 低延迟,高速快速消息网络(FMN)允许...
发表于 07-04 10:11 112次 阅读
XLP800 SERIES XLP832和XLP816多核,多线程处理器系列

XLP400 SERIES XLP432和XLP416多核,多线程处理器系列

采用40 nm技术制造,处理器内核频率从500 MHz到1.5 GHz以上,与XLR ®相比,每瓦性能提升3倍。 前身。 Broadcom XLP400系列处理器是高度可扩展的设备,集成了高端通信系统的关键功能,包括有线和无线安全,网络,存储,数据中心加速,负载平衡和其他加速引擎。 XLP400系列软件向后兼容XLR ® 和XLS ® 处理器系列。 XLP400系列包括:带有32个虚拟CPU的XLP432 带有16个虚拟CPU的XLP416< 功能 最多有8个EC4400处理器内核该处理器为XLP® 400系列供电,可为数据平面和控制平面应用提供最佳性能。 EC4400核心架构保持了经过现场验证的多线程功能,可为面向吞吐量的数据平面处理提供最高性能。 XLP400系列处理器包含MOESI +连贯的三级缓存架构。每个EC4400内核都包含一个专用的64 KB指令高速缓存,一个32 KB L1数据高速缓存和一个512 KB 8路组关联二级高速缓存 XLP400系列处理器包含一个高性能内存子系统带有四个片上72位DDR3内存控制器,带宽为51.2 GBps(每秒千兆字节) 低延迟,高速快速消息网络(FMN)允许非侵入式通信和控制VirtuCores,加速引擎和I / O之间的消息传递 ...
发表于 07-04 10:11 147次 阅读
XLP400 SERIES XLP432和XLP416多核,多线程处理器系列

PEX 8750 48通道,12端口PCI Express Gen 3(8 GT / s)开关,27 x 27mm FCBGA

ExpressLane™ PEX8750是采用40nm技术开发的48通道,12端口,PCIe Gen3交换机设备。 PEX8750提供多主机PCI Express交换功能,使用户能够通过可扩展,高带宽,无阻塞的互连将多个主机连接到各自的端​​点,以实现各种应用,包括服务器,存储,通信和图形平台。除了高通道数/通道数,该器件还提供两个NT端口和时钟隔离功能。由于它们具有向后兼容性,在混合(Gen1,Gen2和Gen3)系统中使用PCIe Gen3交换机进行设计,使设计人员能够在迁移到下一代端点时为其完整的Gen3启用设计提供面向未来的设计。 PEX8750非常适合扇出,聚合和点对点流量模式。其中包括PLX专有的visionPAK调试软件,该软件允许在均衡后进行内部接收眼观察,并可访问器件的内部调试寄存器,从而加快产品上市速度。...
发表于 07-04 09:50 406次 阅读
PEX 8750 48通道,12端口PCI Express Gen 3(8 GT / s)开关,27 x 27mm FCBGA

PEX 8749 48通道,18端口PCI Express Gen 3(8 GT / s)开关,27 x 27mm FCBGA

ExpressLane™ PEX 8749是一款采用40纳米技术开发的48通道18端口PCIe Gen 3交换设备。 PEX 8749提供多主机PCI Express交换功能,使用户能够通过可扩展,高带宽,无阻塞的互连将多个主机连接到各自的端​​点,以连接各种应用,包括服务器,存储,通信和图形平台。除了高端口数,该器件还提供片上DMA引擎,两个NT端口和时钟隔离功能。由于它们具有向后兼容性,在混合(Gen1,Gen2和Gen3)系统中使用PCIe Gen3交换机进行设计,使设计人员能够在迁移到下一代端点时为其完整的Gen3启用设计提供面向未来的设计。 PEX 8749非常适合扇出,聚合和点对点流量模式。其中包括PLX专有的visionPAK调试软件,该软件允许在均衡后进行内部接收眼观察,并可访问器件的内部调试寄存器,从而加快产品上市速度。...
发表于 07-04 09:50 336次 阅读
PEX 8749 48通道,18端口PCI Express Gen 3(8 GT / s)开关,27 x 27mm FCBGA