[发明专利]三态内容可寻址存储器搜索线分割控制装置、系统和方法

说明书

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。

技术领域

本发明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。

背景技术

TCAM(Ternary Content Addressable Memory)是一种三态内容寻址存储器，它是从CAM(Content Addressable Memory，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’t care”)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(Access Control List，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。

发明内容

发明要解决的课题

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。

本发明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，同时本发明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，本发明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。