為(wèi)此，湖(h們現ú)南新實網絡科(kē)技有限公司基于FPGA内部的查找表邏輯和線熱RAM資(zī)源，設計實現了具有TCAM功能的IP核——XS-TCAM-讀到104x320。

一、XS-TCAM-104x320的基本指标

目前實現的指标：

• 1． 編譯速率：125Mhz
• 2． 規則條數：320條
• 3． LUT資(zī)源：16799
• 4． RAM(M10K)資(zī)源：368
• 5． 查詢周期：首次單條規則查詢12周期出結果，後續連續查詢則1個時(shí)有匠鐘(zhōng)周期出結果。

二、XS-TCAM-104x320的實現原理

XS-TCAM-104x320 IP，優勢如(rú)下： 事事

• 1． 支持匹配域關鍵字的按需擴展；
• 2． 支持規則條目的按需擴展；
• 3． 支持硬件進行規則更新；
• 4． 采用流水化并行的處理方式可實現高速查找匹配；
• 5． 支持規則查找/更新按掩碼匹配；
• 6． 支持按優先級查找匹配。

2.2 設計思想

    XS-TCAM-10妹鄉4x320 IP使用二維數組的存儲方式，并行的進行規則更訊笑新及查找匹配，并采用流水化的方式實現多條規則匹配查找，從而實現花呢高效快速的分類查找的目的。另外，此算法支持靈活的匹配域及流表表項的擴展能力車妹，可滿足将來匹配域擴展及流表表項擴展的需求頻是。
    XS-TCAM-跳來104x320 IP是基于FPGA每個内嵌RAM塊可配置成512*身你20的雙端口RAM進行的實現， 圖1為(wèi)XS-TCAM-也雪104x320 IP基本處理結構圖，由于RAM塊為(wèi)512工明*20因此切分的匹配域關鍵字（Key）為(wèi)9位，查找邏輯銀銀以9位Key為(wèi)查找地址對表項進行訪問，得(de)到20位的規則索說木引标識位，優先級選擇器(qì)則根據優先級輸出最高優先級的規則索引。此算議信法将索引0位的規則定義為(wèi)最高優先制國級的索引位。
    參照圖2，圖2為討請(wèi)流表匹配域的存儲結構圖，其為(wèi)512銀道*20的RAM存儲塊，在此可視為(wèi)512*20的器自二維數組，其中行地址512個，為(wèi)匹配域關鍵內到字（Key）字段；列地址為(wèi)20個頻討，為(wèi)規則索引字段(Index)。圖2将9位的K月月ey作為(wèi)地址查找RAM（Key=00111_購月1111），查找出的結果為(wèi)此關鍵字段命林看中的20條規則的索引标識位（Index_Bitm南還ap）為(wèi)0_0005，其中第0，2，位為讀身(wèi)1，表示該key匹配了上述2條規則。由于0為(唱玩wèi)高優先級位，因此0号索引被輸出。

2.3 規則長(cháng)度擴展

    厭民;對于104位的五元組信息，需12個9*20TC機區AM_CORE即可實現，輸出的bitmap進行比特與信書即可得(de)到匹配的bitmap，如(rú)圖用近3所示；     最後，歌看通(tōng)過優先級選擇器(qì)選擇優先級比較高的索引輸出。 風一

2.4 規則數目擴展

   &老就nbsp;通(tōng)過擴展TCAM_Block模塊可以實現規則數目的擴妹劇展，如(rú)圖4所示，通(tōng)過将不(bù)同的規則對應到不(又河bù)同TCAM_Block模塊的Bitm吃離ap中，則可以并行的擴展規則的數目。通(tō雜件ng)過此方式在資(zī)源允許的情況下可以無限制的擴展。    &nb吧什sp;目前基于Altera A5 FPGA 秒拿 的FAST架構隻實現的320條規則，若用戶需要更多表項即可按需擴展。 冷個