[發(fā)明專利]降低TCAM由讀寫(xiě)引起查找沖突的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611247592.2
• 申請(qǐng)日: 2016-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106656817B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏杰;孫冠男;蔡曉艷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 盛科網(wǎng)絡(luò)(蘇州)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04L12/743
• 分類(lèi)號(hào): H04L12/743
• 代理公司: 32256 南京利豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)
• 代理人: 王鋒<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=<進(jìn)入國(guó)

本發(fā)明公開(kāi)了一種降低TCAM因讀寫(xiě)引起查找沖突的方法，通過(guò)沖突解決模塊同步調(diào)節(jié)TCAM查找模塊發(fā)送查找數(shù)據(jù)的請(qǐng)求與CPU操作模塊下發(fā)配置請(qǐng)求的時(shí)序，在CPU操作模塊在下發(fā)配置前向沖突解決模塊發(fā)送操作請(qǐng)求信號(hào)，沖突解決模塊通知TCAM查找模塊連續(xù)兩個(gè)時(shí)鐘周期停止發(fā)送查找數(shù)據(jù)，當(dāng)獲得TCAM查找模塊的暫停響應(yīng)后，經(jīng)一定延時(shí)后，沖突解決模塊通知CPU操作模塊允許寫(xiě)操作，CPU操作模塊連續(xù)兩個(gè)時(shí)鐘周期對(duì)TCAM進(jìn)行配置。采用本發(fā)明公開(kāi)的方法，可解決CPU對(duì)TCAM進(jìn)行寫(xiě)操作與TCAM查找的同步而引起沖突并且產(chǎn)生誤匹配的問(wèn)題，且本發(fā)明實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，所用資源較少，降低了芯片的設(shè)計(jì)成本和生產(chǎn)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)芯片設(shè)計(jì)方法及TCAM查找方法，具體涉及一種降低TCAM因讀寫(xiě)引起查找沖突的方法。

背景技術(shù)

TCAM中每個(gè)bit位有三種狀態(tài)，“0”，“1”和“不關(guān)心”，正因?yàn)橛羞@3種狀態(tài)，TCAM既能進(jìn)行精確匹配，也能進(jìn)行模糊匹配。TCAM通過(guò)掩碼來(lái)實(shí)現(xiàn)這三種狀態(tài)，每個(gè)bit都包含Mask和Value，當(dāng)Mask為1，表示必須比較并匹配；當(dāng)Mask為0，表示不關(guān)心該位的值，即總是匹配。由于每個(gè)bit包含了Mask和Value，因此CPU在配置TCAM的時(shí)候，需要配置兩次，一次配置Value，一次配置Mask。在配置的同時(shí)，如果有數(shù)據(jù)查找請(qǐng)求，就會(huì)發(fā)生沖突；而在兩次配置的中間，如果有數(shù)據(jù)查找請(qǐng)求，則可能會(huì)產(chǎn)生誤匹配。如圖1所示：TCAM里面的一組原始數(shù)據(jù)是匹配數(shù)據(jù)10**(*表示不關(guān)心)，假若要修改里面的值，希望匹配數(shù)據(jù)0*1*，因此CPU會(huì)修改Mask和Value的值，分別修改為1010和0010。但是，在已修改Mask值而還未修改Value值的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中間值，變成匹配數(shù)據(jù)1*1*，而此時(shí)恰好有個(gè)查找數(shù)據(jù)1010被送往TCAM進(jìn)行查找，則被匹配，這樣就產(chǎn)生了誤匹配。

圖2是芯片在處理CPU配置和查找數(shù)據(jù)沖突時(shí)產(chǎn)生誤匹配的示意圖，從圖中可以看出，一旦查找數(shù)據(jù)從TCAM查找模塊出來(lái)后在流水線上就停不下來(lái)，會(huì)一直送往TCAM進(jìn)行查找，這個(gè)時(shí)候如果CPU要插入配置動(dòng)作，那么只能抽空插入，從而會(huì)導(dǎo)致先后配置Value和Mask。而在這兩次配置中間，如果有查找數(shù)據(jù)進(jìn)入TCAM，則會(huì)出現(xiàn)圖1所示的誤匹配結(jié)果，從而導(dǎo)致查找錯(cuò)誤。

現(xiàn)有技術(shù)中為解決上述問(wèn)題，在查找數(shù)據(jù)一側(cè)添加一個(gè)FIFO(First Input FirstOutput，先入先出隊(duì)列)，其方案示意圖如圖3所示，F(xiàn)IFO在CPU下發(fā)配置的時(shí)候等待兩個(gè)時(shí)鐘周期，保證將Value和Mask連續(xù)寫(xiě)入TCAM，中間不會(huì)插入數(shù)據(jù)查找請(qǐng)求。但是在網(wǎng)絡(luò)芯片中，查找TCAM的ACL查找數(shù)據(jù)基本都是在640bit的寬度以上，如果流水線很長(zhǎng)的話，那么該FIFO可能會(huì)很深，從而導(dǎo)致耗費(fèi)大量資源，進(jìn)而影響芯片的面積和價(jià)格。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的主要目的在于：提出一種降低TCAM因讀寫(xiě)引起查找沖突的方法，解決TCAM查找誤匹配問(wèn)題，同時(shí)減少芯片設(shè)計(jì)面積和降低芯片成本。

為實(shí)現(xiàn)前述目的，本發(fā)明公開(kāi)了一種降低TCAM因讀寫(xiě)引起查找沖突的方法，通過(guò)沖突解決模塊同步調(diào)節(jié)TCAM查找模塊發(fā)送查找數(shù)據(jù)的請(qǐng)求與CPU操作模塊下發(fā)配置請(qǐng)求的時(shí)序，具體包括：

CPU操作模塊在下發(fā)配置前向沖突解決模塊發(fā)送一CPU操作請(qǐng)求信號(hào)；

沖突解決模塊收到所述CPU操作請(qǐng)求信號(hào)后，向TCAM查找模塊發(fā)送一暫停請(qǐng)求信號(hào)；

TCAM查找模塊收到所述暫停請(qǐng)求信號(hào)后，連續(xù)兩個(gè)時(shí)鐘周期停止發(fā)送查找數(shù)據(jù)，同時(shí)向沖突解決模塊發(fā)送暫停響應(yīng)信號(hào)；

沖突解決模塊收到所述暫停響應(yīng)信號(hào)后，計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到閾值后，沖突解決模塊向CPU操作模塊發(fā)送一允許CPU操作的響應(yīng)信號(hào)，同時(shí)將所述計(jì)數(shù)器清零；

CPU操作模塊收到所述允許CPU操作的響應(yīng)信號(hào)后，連續(xù)兩個(gè)時(shí)鐘周期對(duì)TCAM進(jìn)行配置。