一种用于三态内容可寻址存储器的搜索线分割控制装置，所述三态内容可寻址存储器中包括被分为多个子阵列的TCAM阵列，在所述子阵列中包括多条子搜索线，沿每条子搜索线设置多个TCAM单元，所述搜索线分割控制装置用于控制所述子搜索线翻转，其特征在于，所述搜索线分割控制装置包括：读取单元，用于对沿每条子搜索线设置所述多个TCAM单元的输出进行读取；及控制单元，根据所述读取单元的读取结果，所有TCAM单元的输出均为表示“不关心”状态的值，则禁止该子搜索线翻转，否则允许该子搜索线翻转。本发明专利技术提供了一种能够采用分割搜索线并加以硬件控制的方式使路由表中冗余的比较节点的搜索线不参与翻转从而达到省功耗的目的，同时提高了门控值配置过程的效率。
【技术实现步骤摘要】
三态内容可寻址存储器搜索线分割控制装置、系统和方法
本专利技术涉及一种搜索线分割控制系统、装置和方法，更具体地说，涉及一种低功耗三态内容可寻址存储器搜索线分割控制装置、系统和方法。
技术介绍
TCAM(TernaryContentAddressableMemory)是一种三态内容寻址存储器，它是从CAM(ContentAddressableMemory，内容寻址存储器)的基础上发展而来的。一般的CAM存储器中每个bit位的状态只有两个，“0”或“1”，而TCAM中每个bit位有三种状态，除掉“0”和“1”外，还有一个“不关心”(“don’tcare”)状态，所以称为“三态”，它是通过掩码来实现的，正是TCAM的这个第三种状态特征使其既能进行精确匹配查找，又能进行模糊匹配查找，所以主要用于快速查找ACL(AccessControlList，访问控制列表)、路由等表项。大型网络是靠路由器将各个网络连接起来，各网络之间或者内网的机器之间的通信都是靠路由器完成，包在网络间的转发都需要通过路由查找来寻找下一转发的地址，随着路由表越来越大导致以往的软件查找算法完全不能满足路由查找的需求，三态内容可寻址存储器(TCAM)是一种在一个周期内就能完成查找操作的硬件查找，因此它就被广泛应用于大型的路由器。此外，随着应用的扩展，对更宽字的TCAM的需求越来越大，这意味着与每一个匹配线相连的单元的数量会增加，这导致匹配线的电容相应地增加，其结果是，在搜索匹配期间，需要增加对匹配线进行充电和放电的电流，这无疑进一步导致了功耗的增加。传统的方式由于没有考虑到各条目存储数据的规律性，所有的子块中的所有子搜索线必须都是参与翻转，因此功耗将会比较大。
技术实现思路
专利技术要解决的课题TCAM虽然速度快，但是在一个周期内完成整个路由表的查找是靠每个比较节点都工作才完成的，因此功耗问题就日益严重。现有技术虽然也是分块方式来提高了搜索线的速度，但是所有的子搜索线都同时进行翻转即充放电，浪费了可以不翻转的搜索线功耗。本专利技术是鉴于现有技术存在的上述问题而做出的，其目的在于提供一种能够采用分割搜索线并加以硬件控制的方式把路由表中冗余的比较节点的搜索线不参与翻转从而达到了省功耗的目的，同时本专利技术提出的硬件方式计算找出搜索线门控模板值大大提高了门控值配置过程的效率。用于解决课题的手段为了解决上述问题，本专利技术的一方面提供了一种用于三态内容可寻址存储器的搜索线分割控制装置，所述三态内容可寻址存储器中包括被分为多个子阵列的TCAM阵列，在所述子阵列中包括多条子搜索线，沿每条子搜索线设置多个TCAM单元，所述搜索线分割控制装置用于控制所述子搜索线的翻转，其特征在于，所述搜索线分割控制装置包括：读取单元，用于对沿每条子搜索线设置所述多个TCAM单元的输出进行读取；以及控制单元，根据所述读取单元的读取结果，所有TCAM单元的输出均为表示“不关心”状态的值，则禁止该子搜索线的翻转，否则允许该子搜索线的翻转。优选地，根据前述的搜索线分割控制装置，其特征在于，沿每条子搜索线设置所述多个TCAM单元连接到相同的位线，每个所述TCAM单元包括两个6管静态随机存储器(6-TSRAM)和比较单元，所述6管静态随机存储器均连接到上述位线，所述比较单元包括四个晶体管，其中一对的栅极分别连接到上述两个6管静态随机存储器中的存储节点，另一对的栅极连接到所述子搜索线。优选地，根据前述的搜索线分割控制装置，其特征在于，所述读取单元包括：灵敏放大器，其输入端连接到上述位线，读取所述多个TCAM单元的输出。优选地，根据前述的搜索线分割控制装置，其特征在于，所述控制单元包括：触发器，其Q端的输出被输入到所述子搜索线以控制其翻转，并且与所述灵敏放大器的输出一同被输入到“或”门的两个输入端，该“或”门的输出被输入到所述触发器的D端。优选地，根据前述的搜索线分割控制装置，其特征在于，还包括寄存器，用于采样所述“或”门的输出信号并进行寄存数据或控制关闭搜索线。优选地，根据前述的搜索线分割控制装置，其特征在于，所述三态内容可寻址存储器中还包括全局搜索线，所述控制单元还包括“与”门，上述触发器的Q端的输出与上述全局搜索线连接到上述“与”门的两个输入端，且该“与”门的输出被输入到所述子搜索线以控制器翻转。优选地，根据前述的搜索线分割控制装置，其特征在于，所述触发单元还包括时钟门控以及复位端。本专利技术的另一方面提供了一种三态内容可寻址存储器搜索线分割控制系统，所述三态内容可寻址存储器搜索线分割控制系统中包括被分为多个子阵列的TCAM阵列，在所述子阵列中包括多条子搜索线，所述子搜索线连接有上述任一所述的搜索线分割控制装置用于控制所述子搜索线的翻转，其特征在于，所述三态内容可寻址存储器搜索线分割控制系统包括：多个扫描单元，对应于所述多个子阵列，用于对所对应的子阵列中的字线进行扫描；地址控制单元，用于控制所述扫描单元逐一地搜索字线的地址。优选地，根据前述的三态内容可寻址存储器搜索线分割控制系统，其特征在于，所述地址控制单元包括：地址自增器，用于控制各个子阵列所述读取单元的搜索地址的搜索范围逐拍增加。优选地，根据前述的三态内容可寻址存储器搜索线分割控制系统，其特征在于，所述地址控制单元还包括：地址判断单元，用于在所述读取步骤进行中判断并控制所述搜索线是否开启或关闭，实现对所有所述子阵列同时扫描读取。优选地，根据前述的三态内容可寻址存储器搜索线分割控制系统，其特征在于，所述地址控制单元还包括：块译码器，用于扩充各个子阵列所述读取单元的搜索地址的搜索范围；优选地，根据前述的三态内容可寻址存储器搜索线分割控制系统，其特征在于，所述扫描单元包括：预扫描单元，用于将接收到的地址进行初步扩大；二层扫描单元，用于将所述预扫描单元初步扩大的地址进行二次扩大至所有位线。本专利技术的另一方面提供了一种用于三态内容可寻址存储器搜索线分割控制系统的搜索线分割控制方法，所述三态内容可寻址存储器搜索线分割控制系统中包括被分为多个子阵列的TCAM阵列，在所述子阵列中包括多条子搜索线，沿每条搜索线设置多个TCAM单元，所述搜索线分割控制方法用于控制所述子搜索线的翻转，其特征在于，所述搜索线分割控制方法包括：读取步骤，对沿每条子搜索线设置所述多个TCAM单元的输出进行读取；以及控制步骤，在所述读取步骤中的读取结果，所有TCAM单元的输出均为表示“不关心”状态的值，则禁止该子搜索线的翻转，否则允许该子搜索线的翻转。本专利技术提供了一种能够采用分割搜索线并加以硬件控制的方式把路由表中冗余的比较节点的搜索线不参与翻转从而达到了省功耗的目的，同时本专利技术提出的硬件方式计算找出搜索线门控模板值大大提高了门控值配置过程的效率。附图说明图1是现有技术中的TCAM单元的示意图。图2是示出了现有技术中TCAM单元阵列的示意图。图3是本专利技术的搜索线分割控制装置的一个实施例的示意图。图4是本专利技术的搜索线分割控制系统的一个实施例的示意图。图5是本专利技术的一个实施例的搜索线分割控制系统的控制时序图。具体实施方式下面将结合附图具体说明本专利技术的示例性实施方式，应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本专利技术，而并非以任何方式限制本专利技术的范围。下面参考图1和图本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于三态内容可寻址存储器的搜索线分割控制装置，所述三态内容可寻址存储器中包括被分为多个子阵列的TCAM阵列，在所述子阵列中包括多条子搜索线，沿每条子搜索线设置多个TCAM单元，所述搜索线分割控制装置用于控制所述子搜索线的翻转，其特征在于，所述搜索线分割控制装置包括：读取单元，用于对沿每条子搜索线设置所述多个TCAM单元的输出进行读取；以及控制单元，根据所述读取单元的读取结果，所有TCAM单元的输出均为表示“不关心”状态的值，则禁止该子搜索线的翻转，否则允许该子搜索线的翻转。
【技术特征摘要】
1.一种用于三态内容可寻址存储器的搜索线分割控制装置，所述三态内容可寻址存储器中包括被分为多个子阵列的TCAM阵列，在所述子阵列中包括多条子搜索线，沿每条子搜索线设置多个TCAM单元，所述搜索线分割控制装置用于控制所述子搜索线的翻转，其特征在于，所述搜索线分割控制装置包括：读取单元，用于对沿每条子搜索线设置所述多个TCAM单元的输出进行读取；以及控制单元，根据所述读取单元的读取结果，所有TCAM单元的输出均为表示“不关心”状态的值，则禁止该子搜索线的翻转，否则允许该子搜索线的翻转。2.根据权利要求1所述的搜索线分割控制装置，其特征在于，沿每条子搜索线设置所述多个TCAM单元连接到相同的位线，每个所述TCAM单元包括两个6管静态随机存储器和比较单元，所述6管静态随机存储器均连接到上述位线，所述比较单元包括四个晶体管，其中一对的栅极分别连接到上述两个6管静态随机存储器中的存储节点，另一对的栅极连接到所述子搜索线。3.根据权利要求2所述的搜索线分割控制装置，其特征在于，所述读取单元包括：灵敏放大器，其输入端连接到上述位线，读取所述多个TCAM单元的输出。4.根据权利要求3所述的搜索线分割控制装置，其特征在于，所述控制单元包括：触发器，其Q端的输出被输入到所述子搜索线以控制其翻转，并且与所述灵敏放大器的输出一同被输入到“或”门的两个输入端，该“或”门的输出被输入到所述触发器的D端。5.根据权利要求4所述的搜索线分割控制装置，其特征在于，所述触发器在所述D端还包括寄存器，用于采样所述“或”门的输出信号并进行寄存数据，以用于控制关闭搜索线。6.根据权利要求5所述的搜索线分割控制装置，其特征在于，所述三态内容可寻址存储器中还包括全局搜索线，所述控制单元还包括“与”门，上述触发器的Q端的输出与上述全局搜索线连接到上述“与”门的两个输入端，且该“与”门的输出被输入到所述子搜索线以控制其翻转。7.根据权利要求6所述的搜索线分割控制装置，其特征在于，所述触发器还包括时钟门控以及复位端。8.一种三态内容...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨昌楷，王建龙，黄瑞锋，
申请(专利权)人：成都海光集成电路设计有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51
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