一种基于外设部件互联总线的内容查找芯片及系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于外设部件互联总线的内容查找芯片及系统，该内容查找芯片包括第一外设部件互联接口模块、协议转换模块及内容存储模块，协议转换模块通过并行总线与外设部件互联接口模块连接，内容存储模块与协议转换模块通过指令总线、数据总线连接，第一外设部件互联接口模块通过外设部件互联总线获取第一处理层数据包；协议转换模块通过并行总线获取第一处理层数据包，对第一处理层数据包进行解析并转换为能够被内容存储模块识别的操作请求和数据；内容存储模块存储内容，并根据操作请求进行操作并返回操作响应数据；指令总线传输操作请求；数据总线传输数据。通过上述技术方案，本发明专利技术可有效缩减处理时间，并且降低功耗及成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信以及信息
，特别是涉及一种基于外设部件互联总线的内容查找芯片及系统。
技术介绍
在通讯领域中，硬件查表都是通过内容存储模块完成，其中内容存储模块可由三态内容寻址存储器(ternary content addressable memory, TCAM)芯片或内容寻址存储器(content addressable memory, CAM)芯片实现,而较新的TCAM芯片或者CAM芯片都是采用通信接口，例如高速串行接口协议(Interlaken Look Aside, Interlaken-LA))接口，或者专用的CAM接口来收发串行数据包，因此，写入至TCAM芯片或者CAM芯片的操作请求、待写入数据、键值以及由TCAM芯片或者CAM芯片产生的操作响应数据需封装成串行数据包，然后在Interlaken-LA接口或者CAM接口输入或输出。并且，较老的TCAM或CAM芯片则使用特定的并行总线。现有技术中的很多处理器往往只设置有PCI (PeripheralComponentInterconnect,外设部件互联)或高速外设部件互联(PeripheralComponentInterconnect Express, PCIe)接口，而没有设置上述的 Interlaken-LA 或特定的CAM接口(如现阶段大量应用的X86系列处理器以及ARM系列处理器)。但有时使用X86系列处理器的系统(比如应用安全系统)需要采用TCAM或CAM芯片来提高查表性能。现有技术中的一种实现方法如图1所示，将一片FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)芯片102设置于X86系列处理器101以及内容存储模块103之间，FPGA芯片102通过外设部件互联总线104与X86系列处理器101连接，通过串行总线105与内容存储模块103相连接，X86系列处理器101与FPGA芯片102之间利用外设部件互联总线104进行通信，FPGA芯片与TCAM或CAM芯片之间利用串行总线进行通信。FPGA芯片102将外设部件互联总线104中传输的物理层数据转换成在串行总线105传输的串行数据包，或将在串行总线105传输的串行数据包转换成外设部件互联总线104中传输的物理层数据。在上述的现有技术方案中，由于需要设置FPGA芯片，并对其进行逻辑开发工作，应用门槛较高，另外FPGA芯片的功耗往往很大，因此采用FPGA芯片会增加功耗并且提高成本，另外，由于FPGA芯片需将外设部件互联总线中传输的物理层数据转换为串行数据包，该数据格式的转换也会导致数据处理需时较长。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种基于外设部件互联总线的内容查找芯片及系统实施例，能有效缩减数据处理时间，并且可降低功耗及成本。第一方面提供一种内容查找芯片，包括第一外设部件互联接口模块、协议转换模块以及内容存储模块，协议转换模块通过并行总线与外设部件互联接口模块连接，内容存储模块与协议转换模块通过指令总线、数据总线进行连接，其中第一外设部件互联接口模块，用于通过外设部件互联总线从外部设备获取第一处理层数据包；协议转换模块，用于通过并行总线从第一外设部件互联接口模块获取第一处理层数据包，对第一处理层数据包进行解析并转换为能够被内容存储模块识别的操作请求和数据；内容存储模块，用于存储内容，并根据操作请求进行操作并返回操作响应数据；指令总线，用于传输操作请求；数据总线，用于传输数据。结合第一方面的实施方式，在第一种可能的实施方式中，数据总线包括键值总线，用于当操作请求为查找操作请求时，传输待查找的内容的键值；查找结果返回总线，用于传输内容存储模块根据查找操作请求进行查找后返回的查找结果，查找结果包括待查找内容的存储地址。结合第一方面的实施方式，在第二种可能的实施方式中内容存储模块，还用于通过查找结果返回总线将操作响应数据发送至协议转换模块；协议转换模块，还用于将操作响应数据封装为第二处理层数据包并通过并行总线发送至外设部件互联接口模块，第一外设部件互联接口模块将第二处理层数据包转换为第二处理层数据并发送至外设部件互联总线。结合第一方面的实施方式，在第三种可能的实施方式中，协议转换模块根据第一处理层数据包的包头中的Fmt字段以及Type字段产生对应的操作请求。结合第一方面的第三种可能的实施方式，在第四种可能的实施方式中，操作请求包括内容查找请求、表项读取请求、表项写入请求、寄存器读取请求或表项删除请求。结合第一方面的第四种可能的实施方式，在第五种可能的实施方式中，协议转换模块在检测到第一处理层数据包的包头中的Fmt字段为00以及Type字段为00010时，产生内容查找请求；协议转换模块在检测到第一处理层数据包的包头中的Fmt字段为00或01以及Type字段为00000时，产生表项读取请求；协议转换模块在检测到第一处理层数据包的包头中的Fmt字段为10或11以及Type字段为00001时，产生表项写入请求；协议转换模块在检测到第一处理层数据包的包头中的Fmt字段为00以及Type字段为00100时，产生寄存器读取请求；协议转换模块在检测到第一处理包的包头中的Fmt字段为10以及Type字段为00100时，产生寄存器写入请求；协议转换模块在检测到第一处理层数据包的包头中的Fmt字段为10以及Type字段为00101时，产生表项删除请求。第二方面提供一种内容查找系统，内容查找系统包括第一方面的实施方式、第一方面的第一至第七种可能的实施方式中的任一者所述的内容查找芯片，内容查找系统进一步包括处理器芯片，处理器芯片设置有第二外设部件互联接口模块，第二外设部件互联接口模块通过外设部件互联总线与第一外设部件互联接口模块连接。结合第二方面的实施方式，在第一种可能的实施方式中，处理器芯片为X86系列处理器芯片或ARM系列处理器芯片。区别于现有技术的情况，本专利技术实施例的一种基于外设部件互联总线的内容查找芯片及系统通过设置外设部件互联接口模块、协议转换模块以及内容存储模块，利用外设部件互联接口模块对在外部外设部件互联总线传输的物理层数据以及内部的处理层数据包进行转换，利用协议转换模块将处理层数据包转换为适用于内容存储模块操作请求、待写入数据以及键值，并利用协议转换模块将内容存储模块产生的响应数据封装为处理层数据包，从而避免了对外设部件互联总线中的物理层数据以及内容存储模块专用的串行数据包进行相互转换，并且无需采用功耗很大的FPGA芯片，因此可有效缩减处理时间，并且降低功耗及成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有技术中采用FPGA芯片进行协议转换的内容查找系统的系统结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种基于外设部件互联总线的内容查找芯片的模块结构示意图；图3是外设部件互联体系中的数据转换层数据包的包头数据格式示意图。图4是本专利技术实施例提供的一种基于外设部件互联总线的内容查找系统的系统结构示意图。具体实施例方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内容查找芯片，其特征在于，包括第一外设部件互联接口模块、协议转换模块以及内容存储模块，所述协议转换模块通过并行总线与所述外设部件互联接口模块连接，所述内容存储模块与所述协议转换模块通过指令总线、数据总线进行连接，其中：所述第一外设部件互联接口模块，用于通过外设部件互联总线从外部设备获取第一处理层数据包；所述协议转换模块，用于通过所述并行总线从所述第一外设部件互联接口模块获取所述第一处理层数据包，对所述第一处理层数据包进行解析并转换为能够被所述内容存储模块识别的操作请求和数据；所述内容存储模块，用于存储内容，并根据所述操作请求进行操作并返回操作响应数据；所述指令总线，用于传输所述操作请求；所述数据总线，用于传输所述数据。

【技术特征摘要】
1.一种内容查找芯片，其特征在于，包括第一外设部件互联接口模块、协议转换模块以及内容存储模块，所述协议转换模块通过并行总线与所述外设部件互联接口模块连接，所述内容存储模块与所述协议转换模块通过指令总线、数据总线进行连接，其中 所述第一外设部件互联接口模块，用于通过外设部件互联总线从外部设备获取第一处理层数据包； 所述协议转换模块，用于通过所述并行总线从所述第一外设部件互联接口模块获取所述第一处理层数据包，对所述第一处理层数据包进行解析并转换为能够被所述内容存储模块识别的操作请求和数据； 所述内容存储模块，用于存储内容，并根据所述操作请求进行操作并返回操作响应数据； 所述指令总线，用于传输所述操作请求； 所述数据总线，用于传输所述数据。2.根据权利要求1所述的内容查找芯片，其特征在于，所述数据总线包括 键值总线，用于当所述操作请求为查找操作请求时，传输待查找的内容的键值； 查找结果返回总线，用于传输所述内容存储模块根据所述查找操作请求进行查找后返回的查找结果，所述查找结果包括所述待查找内容的存储地址。3.根据权利要求1所述的内容查找芯片，其特征在于 所述内容存储模块，还用于通过所述查找结果返回总线将所述操作响应数据发送至所述协议转换模块； 所述协议转换模块，还用于将所述操作响应数据封装为第二处理层数据包并通过所述并行总线发送至所述外设部件互联接口模块，所述第一外设部件互联接口模块将所述第二处理层数据包转换为第二处理层数据并发送至所述外设部件互联总线。4.根据权利要求1所述的内容查找芯片，其特征在于，所述协议转换模块根据所述第一处理层数据包的包头中的F...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学锋，安文杰，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：