三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器制造技術(shù)

本申請實(shí)施例提供了一種三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器、電子設(shè)備、片上系統(tǒng)和相關(guān)方法


[0001]本申請實(shí)施例涉及芯片
，尤其涉及一種三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器
、
電子設(shè)備
、
片上系統(tǒng)和相關(guān)方法
。

技術(shù)介紹

[0002]網(wǎng)絡(luò)處理器
(Network Processor
，
NP)
需要根據(jù)輸入數(shù)據(jù)
(key)
得到后續(xù)處理動(dòng)作
(action)
，為了提升處理性能，通過三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器
(Ternary Content Addressable Memory
，
TCAM)
實(shí)現(xiàn)高性能查詢
。
[0003]目前，采用
TCAM
結(jié)合靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器
(Static Random
?
Access Memory
，
SRAM)
的方案實(shí)現(xiàn)處理動(dòng)作的查詢
。TCAM
根據(jù)輸入數(shù)據(jù)執(zhí)行比較操作獲得比較結(jié)果
(hit)
后，編碼模塊
(encode)
將比較結(jié)果轉(zhuǎn)換為
SRAM
的地址信息
(index)
，
SRAM
根據(jù)地址信息執(zhí)行讀操作并輸出處理動(dòng)作，
SRAM
輸出的處理動(dòng)作將用于后續(xù)邏輯處理
。
[0004]然而，
TCAM
輸出比較結(jié)果，由編碼模塊將比較結(jié)果轉(zhuǎn)換為地址信息后，才能根據(jù)地址信息讀取
SRAM
，以得到處理動(dòng)作執(zhí)行后續(xù)處理，因此根據(jù)輸入數(shù)據(jù)獲得處理動(dòng)作需要數(shù)個(gè)時(shí)鐘周期，導(dǎo)致處理動(dòng)作獲取的延時(shí)較大
。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0005]有鑒于此，本申請實(shí)施例提供一種三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器
、
電子設(shè)備
、
片上系統(tǒng)和相關(guān)方法，以至少解決或緩解上述問題
。
[0006]根據(jù)本申請實(shí)施例的第一方面，提供了一種三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器，包括：接收單元，用于接收輸入數(shù)據(jù)；比較單元，用于將所述輸入數(shù)據(jù)與多個(gè)內(nèi)容條目進(jìn)行比較，從所述多個(gè)內(nèi)容條目中確定與所述輸入數(shù)據(jù)相匹配的目標(biāo)內(nèi)容條目；讀取單元，用于讀取與所述目標(biāo)內(nèi)容條目相對(duì)應(yīng)的目標(biāo)處理動(dòng)作條目，并將所述目標(biāo)處理動(dòng)作條目輸出
。
[0007]根據(jù)本申請實(shí)施例的第二方面，提供了一種數(shù)據(jù)處理方法，包括：接收輸入數(shù)據(jù)；將所述輸入數(shù)據(jù)與多個(gè)內(nèi)容條目進(jìn)行比較，從所述多個(gè)內(nèi)容條目中確定與所述輸入數(shù)據(jù)相匹配的目標(biāo)內(nèi)容條目；讀取與所述目標(biāo)內(nèi)容條目相對(duì)應(yīng)的目標(biāo)處理動(dòng)作條目，并將所述目標(biāo)處理動(dòng)作條目輸出
。
[0008]根據(jù)本申請實(shí)施例的第三方面，提供了一種電子設(shè)備，包括：至少一個(gè)根據(jù)上述第一方面所述的三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器；控制單元，用于向所述三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器發(fā)送輸入數(shù)據(jù)；邏輯處理單元，用于接收所述三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器輸出的目標(biāo)處理動(dòng)作條目，并根據(jù)所述目標(biāo)處理動(dòng)作條目執(zhí)行處理動(dòng)作
。
[0009]根據(jù)本申請實(shí)施例的第四方面，提供了一種片上系統(tǒng)，包括：至少一個(gè)根據(jù)上述第一方面所述的三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器；控制模塊，用于向所述三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器發(fā)送輸入數(shù)據(jù)；邏輯處理模塊，用于接收所述三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器輸出的目標(biāo)處理動(dòng)作條目，并根據(jù)所述目標(biāo)處理動(dòng)作條目執(zhí)行處理動(dòng)作
。
[0010]根據(jù)本申請實(shí)施例的第五方面，提供了一種數(shù)據(jù)中心，包括上述第三方面所述的
電子設(shè)備或上述第四方面所述的片上系統(tǒng)
。
[0011]根據(jù)本申請實(shí)施例提供的三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器，三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有多個(gè)內(nèi)容條目和相對(duì)應(yīng)的多個(gè)處理動(dòng)作條目，接收單元接收到輸入數(shù)據(jù)后，比較單元從多個(gè)內(nèi)容條目中確定與輸入數(shù)據(jù)相匹配的目標(biāo)內(nèi)容條目，進(jìn)而讀取單元根據(jù)目標(biāo)內(nèi)容條目從多個(gè)處理動(dòng)作條目中確定目標(biāo)處理動(dòng)作條目，將目標(biāo)處理動(dòng)作條目輸出后，使邏輯處理電路根據(jù)目標(biāo)處理動(dòng)作執(zhí)行相對(duì)應(yīng)的處理動(dòng)作
。
由于內(nèi)容條目和處理動(dòng)作條目均存儲(chǔ)在三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器內(nèi)，三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器可以直接輸出命中的目標(biāo)處理動(dòng)作條目，節(jié)省了對(duì)三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器輸出比較結(jié)果進(jìn)行編碼
、
及從
SRAM
中讀取處理動(dòng)作條目的延時(shí)，從而可以縮短查找處理動(dòng)作條目的延時(shí)
。
附圖說明
[0012]為了更清楚地說明本申請實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請實(shí)施例中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖
。
[0013]圖1是本申請一個(gè)實(shí)施例的數(shù)據(jù)中心的示意圖；
[0014]圖2是本申請一個(gè)實(shí)施例的電子設(shè)備的示意圖；
[0015]圖3是本申請一個(gè)實(shí)施例的三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器的工作過程示意圖；
[0016]圖4是本申請另一個(gè)實(shí)施例的三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器的工作過程示意圖；
[0017]圖5是本申請一個(gè)實(shí)施例的片上系統(tǒng)的示意圖；
[0018]圖6是本申請一個(gè)實(shí)施例的三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器的示意圖；
[0019]圖7是本申請一個(gè)實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理方法的流程圖
。
具體實(shí)施方式
[0020]以下基于實(shí)施例對(duì)本申請進(jìn)行描述，但是本申請并不僅僅限于這些實(shí)施例
。
在下文對(duì)本申請的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分
。
對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本申請
。
為了避免混淆本申請的實(shí)質(zhì)，公知的方法
、
過程
、
流程沒有詳細(xì)敘述
。
另外附圖不一定是按比例繪制的
。
[0021]首先，對(duì)本申請實(shí)施例進(jìn)行描述的過程中出現(xiàn)的部分名詞或術(shù)語適用于如下解釋
。
[0022]內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器：內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器
(Content
?
Addressable Memory
，
CAM)
是一種以內(nèi)容進(jìn)行尋址的存儲(chǔ)器，其工作機(jī)制是將一個(gè)輸入數(shù)據(jù)項(xiàng)與存儲(chǔ)在
CAM
中的多個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)目進(jìn)行比較，從
CAM
中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)項(xiàng)中確定出與該輸入數(shù)據(jù)項(xiàng)相匹配的數(shù)據(jù)項(xiàng)，并輸出與該數(shù)據(jù)項(xiàng)對(duì)應(yīng)的匹配信息
。
[0023]三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器：三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器
(Ternary Content Addressable Memory
，
TCAM)
相對(duì)于
CAM
實(shí)現(xiàn)了三態(tài)查找，即通過掩碼方式可實(shí)現(xiàn)精確匹配查找，也可以進(jìn)行模糊匹配查找，而
CAM
僅能進(jìn)行精確匹配查找
。TCAM
主要用于快速查找訪問控制列表
(Access Control Lists
，
ACL)、
...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.
一種三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器，包括：接收單元，用于接收輸入數(shù)據(jù)；比較單元，用于將所述輸入數(shù)據(jù)與多個(gè)內(nèi)容條目進(jìn)行比較，從所述多個(gè)內(nèi)容條目中確定與所述輸入數(shù)據(jù)相匹配的目標(biāo)內(nèi)容條目；讀取單元，用于讀取與所述目標(biāo)內(nèi)容條目相對(duì)應(yīng)的目標(biāo)處理動(dòng)作條目，并將所述目標(biāo)處理動(dòng)作條目輸出
。2.
根據(jù)權(quán)利要求1所述的三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器，其中，所述比較單元，用于以并行方式將所述輸入數(shù)據(jù)與多個(gè)內(nèi)容條目分別進(jìn)行比較，獲得命中信息，并將所述命中信息發(fā)送給所述讀取單元，其中，所述命中信息用于指示所述多個(gè)內(nèi)容條目中與所述輸入數(shù)據(jù)相匹配的目標(biāo)內(nèi)容條目
。3.
根據(jù)權(quán)利要求2所述的三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器，其中，所述讀取單元，用于在接收到所述命中信息后，根據(jù)所述命中信息對(duì)與所述目標(biāo)內(nèi)容條目相對(duì)應(yīng)的目標(biāo)處理動(dòng)作條目進(jìn)行讀取
。4.
根據(jù)權(quán)利要求2所述的三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器，其中，所述讀取單元，用于在所述比較單元獲取所述命中信息的過程中，對(duì)與所述多個(gè)內(nèi)容條目相對(duì)應(yīng)的多個(gè)處理動(dòng)作條目進(jìn)行讀取，并在接收到所述命中信息后，根據(jù)所述命中信息將讀取到的目標(biāo)處理動(dòng)作條目輸出
。5.
根據(jù)權(quán)利要求2所述的三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器，其中，所述三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器中的比較緩存區(qū)存儲(chǔ)有
N
個(gè)內(nèi)容條目，所述三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器中的動(dòng)作緩存區(qū)存儲(chǔ)有
N
個(gè)處理動(dòng)作條目，不同的內(nèi)容條目與不同的處理動(dòng)作條目對(duì)應(yīng)，
N
為大于或等于2的正整數(shù)；所述命中信息包括
N
個(gè)二進(jìn)制位，所述
N
個(gè)二進(jìn)制位中的第
i
個(gè)二進(jìn)制位存儲(chǔ)的二進(jìn)制數(shù)，用于指示所述
N
個(gè)內(nèi)容條目中第
i
個(gè)內(nèi)容條目與所述輸入數(shù)據(jù)的匹配性，所述
i
為小于或等于
N
的正整數(shù)
。6.
根據(jù)權(quán)利要求1所述的三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器，其中，所述讀取單元，用于在所述多個(gè)內(nèi)容條目中不存在與所述輸入數(shù)據(jù)相匹配的內(nèi)容條目時(shí)，讀取默認(rèn)處理動(dòng)作條目，并將所述默認(rèn)處理動(dòng)作條目輸出
。7.
根據(jù)權(quán)利要求1所述的三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器，其中，所述輸入數(shù)據(jù)包括所述目標(biāo)內(nèi)容條目的標(biāo)識(shí)信息，所述目標(biāo)內(nèi)容條目的標(biāo)識(shí)信息包括所述目標(biāo)內(nèi)容條目的至少部分內(nèi)容，不同的內(nèi)容條目對(duì)應(yīng)不同的標(biāo)識(shí)信息；或者，所述輸入數(shù)據(jù)包括所述目標(biāo)內(nèi)容條目的標(biāo)識(shí)信息和掩碼信息，所述掩碼信息用于對(duì)所述目標(biāo)內(nèi)容條目的標(biāo)識(shí)信息中的部分內(nèi)容進(jìn)行屏蔽
。8.
根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一所述的三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器，其中，所述三態(tài)內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器通過所述接收單元
、
所述比較單元和所述讀取單元，并行對(duì)多個(gè)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，輸出與所述多個(gè)輸入數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的多個(gè)目標(biāo)處理...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：秦軍杰，
申請(專利權(quán))人：平頭哥上海半導(dǎo)體技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：