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基于BV算法的片上TCAM处置 方案
    为此,湖南五月天app官网无限观看科技有限公司基于FPGA外部 的搜索 表逻辑和RAM资源,设计完成 了具有TCAM成效 的IP核——XS-TCAM-104x320。

一、XS-TCAM-104x320的基本 目的

如今 完成 的目的 :
  • 1. 编译速率:125Mhz
  • 2. 规则条数:320条
  • 3. LUT资源:16799
  • 4. RAM(M10K)资源:368
  • 5. 盘诘 周期:初次 单条规则盘诘 12周期出效果 ,后续一连 盘诘 则1个时钟周期出效果 。

二、XS-TCAM-104x320的完成 原理

XS-TCAM-104x320 IP,下风 如下:
  • 1. 支持婚配 域关键 字的按需扩展;
  • 2. 支持规则条目的按需扩展;
  • 3. 支持硬件举行 规则更新;
  • 4. 接纳流水化并行的处置赏罚 方式可完成 高速搜索 婚配 ;
  • 5. 支持规则搜索 /更新按掩码婚配 ;
  • 6. 支持按优先级搜索 婚配 。

2.2 设计头脑

    XS-TCAM-104x320 IP运用 二维数组的存储方式,并行的举行 规则更新及搜索 婚配 ,并接纳流水化的方式完成 多条规则婚配 搜索 ,从而完成 高效快速 的分类搜索 的目的。另外,此算法支持无邪 的婚配 域及流表表项的扩展才干 ,可知足 未来 婚配 域扩展及流表表项扩展的需求。
    XS-TCAM-104x320 IP是基于FPGA每个内嵌RAM块可设置 成512*20的双端口RAM举行 的完成 , 图1为XS-TCAM-104x320 IP基本 处置赏罚 结构 图,因为 RAM块为512*20是以 切分的婚配 域关键 字(Key)为9位,搜索 逻辑以9位Key为搜索 地址对表项举行 会晤 ,取得 20位的规则索引标志 位,优先级选择器则凭证 优先级输入 最高优先级的规则索引。此算法将索引0位的规则界说为最高优先级的索引位。
图 1 TSN 全体
完成
结构

图
图 1 XS-TCAM-104x320 IP基本 处置赏罚 结构 图
    参照图2,图2为流表婚配 域的存储结构 图,其为512*20的RAM存储块,在此可视为512*20的二维数组,其中行地址512个,为婚配 域关键 字(Key)字段;列地址为20个,为规则索引字段(Index)。图2将9位的Key作为地址搜索 RAM(Key=00111_1111),搜索 出的效果 为此关键 字段掷中 的20条规则的索引标志 位(Index_Bitmap)为0_0005,其中第0,2,位为1,表现 该key婚配 了上述2条规则。因为 0为高优先级位,是以 0号索引被输入 。
图 2 端口调治完成
结构

图
图 2流表婚配 域存储结构 图

2.3 规则长度扩展

    关于 104位的五元组信息,需12个9*20TCAM_CORE即可完成 ,输入 的bitmap举行 比特与即可取得 婚配 的bitmap,如图3所示;
图 2 端口调治完成
结构

图
图3 规则长度扩展到五元组处置赏罚 流程图
    最后 ,经过 优先级选择器选择优先级竞赛 高的索引输入 。

2.4 规则数目扩展

    经过 扩展TCAM_Block模块可以完成 规则数目的扩展,如图4所示,经过 将分别 的规则对应到分别 TCAM_Block模块的Bitmap中,则可以并行的扩展规则的数目。经过 此方式在资源允许的情形 下可以有限 制的扩展。
图 2 端口调治完成
结构

图
图4 规则扩展结构 图
    如今 基于Altera A5 FPGA 的FAST架构只完成 的320条规则,若用户需求 更多表项即可按需扩展。
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