智能存儲裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的信息數(shù)據(jù)查詢處理裝置是由三重可尋址存儲器(TCAM)、靜態(tài)存儲器(SRAM)、邏輯算法模塊和CPU處理器共同組成的高速低功耗信息數(shù)據(jù)搜索引擎。其特點是容量大、功耗低、成本低、功能強。由靜態(tài)存儲器(SRAM)實現(xiàn)大容量，覆蓋主要的情況。由三重可尋址存儲器(TCAM)來覆蓋不規(guī)范的情況。由邏輯算法模塊和CPU負責協(xié)調(diào)管理對靜態(tài)存儲器(SRAM)和三重可尋址存儲器(TCAM)的選擇查詢。
【專利說明】智能存儲裝置
【技術領域】
[0001]【技術領域】是互聯(lián)網(wǎng)高速信息數(shù)據(jù)并行處理器和搜索引擎。尤其，【技術領域】是存儲器、可尋址存儲器和控制邏輯組成的高速、大容量并行智能數(shù)據(jù)信息處理器。
【背景技術】
[0002]高速互聯(lián)網(wǎng)由路由器、交換機和光纖構成。光纖傳輸信息，路由器、交換機接收、處理和發(fā)送信息。處理信息的重要過程是通過搜索引擎進行搜索。高速低功耗搜索引擎是高速路由器、交換機的核心部分。傳統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)搜索由:(I)三重可尋址存儲器(TCAM)來實現(xiàn)，或者由:(2)邏輯算法和靜態(tài)存儲器(SRAM)結合來完成。由(I)三重可尋址存儲器(TCAM)搜索處理的功耗高，由(2)邏輯算法和靜態(tài)存儲器(SRAM)結合搜索處理不能夠覆蓋所有的狀況，只能處理大多數(shù)規(guī)范的情況。本發(fā)明是功能更強的搜索引擎結構。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的信息數(shù)據(jù)搜索處理裝置是由三重可尋址存儲器(TCAM)、靜態(tài)存儲器(SRAM)、邏輯算法模塊和CPU處理器共同組成的高速低功耗信息數(shù)據(jù)處理、查詢和搜索引擎。其特點是容量大、功耗低、成本低、功能強。由靜態(tài)存儲器(SRAM)實現(xiàn)大容量，覆蓋主要的情況。
[0004]由三重可尋址存儲器(TCAM)覆蓋不規(guī)范的情況。由邏輯算法模塊和CPU處理器負責協(xié)調(diào)管理靜態(tài)存儲器(SRAM)和三重可尋址存儲器(TCAM)的選擇搜索。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]圖1所示的是一個典型的靜態(tài)存儲器(SRAM)存儲單元。
[0006]圖1A所示的是靜態(tài)存儲器的原理圖。
[0007]圖2是三重可尋址存儲器(TCAM)的基本單元，三重可尋址存儲器的每個基本單元包含兩個存儲單元和一個邏輯比較單元，其中一個存儲單元存儲被比較的數(shù)據(jù)，另一個存儲單元存儲控制比較器的數(shù)據(jù)、決定比較器是比較還是不比較(忽略)。
[0008]圖2A是三重可尋址存儲器(TCAM)陣列，三重可尋址存儲器有靜態(tài)存儲器功能和并行搜索比較功能，可以對輸入的數(shù)據(jù)與存儲的數(shù)據(jù)的每一行同時比較，實現(xiàn)并行搜索的功能。并且可以對存儲的內(nèi)容進行每個比特有選擇的比較，比較或是不比較(忽略)。
[0009]圖3所示的是由三重可尋址存儲器(TCAM) 302、靜態(tài)存儲器(SRAM) 303、邏輯算法模塊301共同組成的高速低功耗信息數(shù)據(jù)處理、查詢和搜索引擎。各模塊301、302和303可以是獨立的集成電路芯片，也可以是集成在同一集成電路芯片上的模塊。
[0010]圖4所示的是由三重可尋址存儲器(TCAM) 402、靜態(tài)存儲器(SRAM) 403、邏輯算法模塊和CPU處理器401共同組成的高速低功耗信息數(shù)據(jù)處理、查詢和搜索引擎。各模塊401、402和403可以是獨立的集成電路芯片，也可以是集成在同一集成電路芯片上的模塊。
[0011]圖5所示的是由三重可尋址存儲器(TCAM) 502、靜態(tài)存儲器(SRAM) 503、邏輯算法模塊和CPU處理器501共同組成的高速低功耗信息數(shù)據(jù)處理、查詢和搜索引擎，并且在邏輯單元和CPU共同邏輯判斷時使用三重可尋址存儲器(TCAM)。各模塊501、502和503可以是獨立的集成電路芯片，也可以是集成在同一集成電路芯片上的模塊。
[0012]圖6所示的是靜態(tài)存儲器(SRAM)分成多個子模塊單元，用于并行搜索操作。
[0013]圖7所示的是三重可尋址存儲器(TCAM)分成多個子模塊單元，用于有選擇的搜索操作。
[0014]具體的實施形式
[0015]圖3所示的是一個典型的是由三重可尋址存儲器(TCAM) 302、靜態(tài)存儲器(SRAM) 303、邏輯(logic)模塊301共同組成的高速低功耗信息數(shù)據(jù)處理、查詢和搜索引擎。靜態(tài)存儲器(SRAM) 303存放規(guī)范的數(shù)據(jù)內(nèi)容，三重可尋址存儲器(TCAM) 302存放不規(guī)范的數(shù)據(jù)內(nèi)容，邏輯(logic)模塊301對要進行搜索處理的輸入內(nèi)容進行判斷，決定對三重可尋址存儲器(TCAM) 302還是靜態(tài)存儲器(SRAM) 303存放的數(shù)據(jù)進行查詢和搜索。如果判斷被搜索的數(shù)據(jù)是存放在三重可尋址存儲器(TCAM) 302中，將輸入的要查詢處理的內(nèi)容通過bus304輸送到三重可尋址存儲器(TCAM) 302中，進行處理、查詢和搜索。然后將其運算的結果通過bus305送回。如果判斷被搜索的數(shù)據(jù)是存放在靜態(tài)存儲器(SRAM) 303中，將輸入的要查找處理的內(nèi)容通過bus306輸送到靜態(tài)存儲器(SRAM) 303中，進行查詢和搜索。然后將其運算的結果通過bus307送回。
[0016]圖4所示的是一個典型的是由三重可尋址存儲器(TCAM) 402、靜態(tài)存儲器(SRAM) 403、邏輯算法和CPU處理器模塊401共同組成的高速低功耗信息數(shù)據(jù)處理、查詢和搜索引擎。靜態(tài)存儲器(SRAM)403存放規(guī)范的數(shù)據(jù)內(nèi)容，三重可尋址存儲器(TCAM)402存放不規(guī)范的數(shù)據(jù)內(nèi)容，邏輯(logic)算法和CPU處理器模塊401對要進行搜索處理的輸入內(nèi)容進行判斷，決定對三重可尋址存儲器(TCAM)402還是靜態(tài)存儲器(SRAM)403存放的數(shù)據(jù)進行搜索。邏輯(logic)算法和CPU處理器模塊401擁有比單純的邏輯(logic)算法模塊301更強的處理功能。如果判斷被搜索的數(shù)據(jù)是存放在三重可尋址存儲器(TCAM)402中，將輸入的要查詢處理的內(nèi)容通過bus404輸送到三重可尋址存儲器(TCAM)402中，進行處理、查詢和搜索。然后將其運算的結果通過bus405送回。如果判斷被搜索的數(shù)據(jù)是存放在靜態(tài)存儲器(SRAM) 403中，將輸入的要查找處理的內(nèi)容通過bus406輸送到靜態(tài)存儲器(SRAM) 403中，進行處理、查詢和搜索。然后將其運算的結果通過bus407送回。
[0017]圖5所示的是一個典型的是由三重可尋址存儲器(TCAM) 502、靜態(tài)存儲器(SRAM) 503、邏輯算法和CPU處理器模塊501共同組成的高速低功耗信息數(shù)據(jù)搜索引擎結構。靜態(tài)存儲器(SRAM) 503存放規(guī)范的數(shù)據(jù)內(nèi)容，三重可尋址存儲器(TCAM) 502存放不規(guī)范的數(shù)據(jù)內(nèi)容，邏輯(logic)算法和CPU處理器模塊501對要進行搜索處理的輸入內(nèi)容進行判斷，決定對三重可尋址存儲器(TCAM) 502或者靜態(tài)存儲器(SRAM) 503存放的數(shù)據(jù)進行搜索。在邏輯算法和CPU模塊501中加入了三重可尋址存儲器(TCAM)，可以進一步幫助判斷和限定分別對靜態(tài)存儲器和三重可尋址存儲器中的內(nèi)容有選擇的部分搜索。如果判斷被搜索的數(shù)據(jù)是存放在三重可尋址存儲器(TCAM) 502中的某一部分，將輸入的要查找處理的內(nèi)容和限定查詢區(qū)域的信息通過bus504輸送到三重可尋址存儲器(TCAM) 502中，進行局域查找。然后將查找、運算的結果通過bus505送回。如果判斷被搜索的數(shù)據(jù)是存放在靜態(tài)存儲器(SRAM) 503中，將輸入的要查找處理的內(nèi)容通過bus506輸送到靜態(tài)存儲器(SRAM) 503中，進行查找。然后將查找的結果通過bus507送回。
[0018]圖6所示的是本發(fā)明圖3，圖4和圖5中三重可尋址存儲器(TCAM)進一步分成多個子模塊sub-block-TCAM，可以實現(xiàn)對三重可尋址存儲器中的內(nèi)容有選擇的部分搜索。
[0019]圖7所示的是本發(fā)明圖3，圖4和圖5中靜態(tài)存儲器(SRAM)進一步分成多個子模塊(sub-block-SRAM)，以實現(xiàn)并行搜索功能。其具體方法之一是:由邏輯模塊判定要搜索的內(nèi)容可能存放在各子模塊內(nèi)的某個地址，然后將各子模塊對應的地址存放的內(nèi)容同時讀出與輸入的內(nèi)容進行比較和處理。以達到并行搜索處理的功能。這種并行搜索是由邏輯算法管理的部分并行搜索，不是像三重可尋址存儲器那樣可以實現(xiàn)全部并行搜索。
[0020]盡管本參考例示的實施說明了高速低功耗大容量智能搜索引擎處理器使用三重尋址存儲器和靜態(tài)存儲器，它同樣適用于使用可尋址存儲器和動態(tài)存儲器(DRAM)。而且對于熟悉本領域的技術人員而言，顯然可以進行多種變形，本發(fā)明公開旨在覆蓋其所有的變形。
【權利要求】
1.一種數(shù)據(jù)處理裝置，包括: 三重可尋址存儲器(TCAM)，靜態(tài)存儲器(SRAM)和控制邏輯； 靜態(tài)存儲器(SRAM)和控制邏輯之間的數(shù)據(jù)傳送裝置；和 三重可尋址存儲器(TCAM)和控制邏輯之間的數(shù)據(jù)傳送裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的智能存儲裝置，其中靜態(tài)存儲器(SRAM)分成多個子模塊。
3.根據(jù)權利要求1所述的智能存儲裝置，其中三重可尋址存儲器(TCAM)分成多個子模塊。
4.根據(jù)權利要求1所述的智能存儲裝置，其中靜態(tài)存儲器(SRAM)和控制邏輯之間的數(shù)據(jù)傳送裝置由金屬線構成。
5.根據(jù)權利要求1所述的智能存儲裝置，其中三重可尋址存儲器(TCAM)，靜態(tài)存儲器(SRAM)和控制邏輯集成在一個集成電路芯片上。
6.根據(jù)權利要求1所述的智能存儲裝置，其中三重可尋址存儲器(TCAM)，靜態(tài)存儲器(SRAM)和控制邏輯是獨立的集成電路芯片并且安裝在同一個電路板上。
7.一種數(shù)據(jù)處理裝置，包括: 三重可尋址存儲器(TCAM)，靜態(tài)存儲器(SRAM)，控制邏輯和CPU處理器； 靜態(tài)存儲器(SRAM)和控制邏輯之間的數(shù)據(jù)傳送裝置；和 三重可尋址存儲器(TCAM)和控制邏輯之間的數(shù)據(jù)傳送裝置。
8.根據(jù)權利要求7所述的智能存儲裝置，其中三重可尋址存儲器(TCAM)，靜態(tài)存儲器 (SRAM)，控制邏輯和CPU處理器集成在一個集成電路芯片上。
9.根據(jù)權利要求7所述的智能存儲裝置，其中三重可尋址存儲器(TCAM)，靜態(tài)存儲器 (SRAM)，控制邏輯和CPU處理器是獨立的集成電路芯片并且安裝在一個電路板上。
10.根據(jù)權利要求7所述的智能存儲裝置，其中控制邏輯中包括三重可尋址存儲器(TCAM)。
【文檔編號】G11C15/04GK103839581SQ201210468634
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月20日 優(yōu)先權日:2012年11月20日
【發(fā)明者】黃效華 申請人:黃效華, 孫曉艷