申请/专利权人：山东华翼微电子技术股份有限公司

申请日：2023-12-26

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN117453733B

主分类号：G06F16/2453

分类号：G06F16/2453;G06F16/2455

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2024.02.13#实质审查的生效;2024.01.26#公开

摘要：一种基于FPGA的TCAM快速查询系统，属于网络安全的技术领域，包括：构建最小系统：位宽的TCAM最小系统，在miniTCAM中，进一步对进行分组，以达到进一步减少单个RAM容量。所述miniTCAM包括：TCAM控制单元TCAM_CTL、存储集单元SETRAM、间接索引转置单元IITRAM和最长前缀匹配编码器单元LPME。本发明是基于FPGA实现的TCAM快速查询系统，便于裁剪、移植，以满足不同项目中对查询系统的要求，例如查询内容，带宽，深度，及是否需要掩码。本发明用FPGA来实现TCAM在功耗方面更有优势，方便应用于轻量型的设备中。发明也可应用于网络安全芯片中，查询速率更快，功耗更低。

主权项：1.一种基于FPGA的TCAM快速查询系统，其特征在于，包括：构建最小系统：位宽的TCAM最小系统，即miniTCAM，TCAM中miniTCAM的个数由决定，RAM的深度为： （1）在公式（1）中，写入的内容wData位宽为，在miniTCAM中，写入的地址wAddr的位宽为，进一步对进行分组，以达到进一步减少单个RAM容量的目的；所述miniTCAM包括：TCAM控制单元TCAM_CTL、存储集单元SETRAM、间接索引转置单元IITRAM和最长前缀匹配编码器单元LPME；所述TCAM控制单元TCAM_CTL包括：Tcam_Ctl模块，用于控制整个存储和匹配过程的时序及完成计数操作；所述Tcam_Ctl模块包括状态机控制子模块FSM、索引计数子模块Idxcnt和计数器子模块Datacnt；所述状态机控制子模块FSM采用状态机的形式控制写入和匹配的全过程：输入信号wEn是写入数据的使能信号，是FSM中整个状态机的开始标志；输出信号wEn_setram是存储集单元SETRAM中SetRAM子模块的使能信号；输出信号wEn_cIdx是索引计数子模块Idxcnt的计数使能信号；输出信号rst_cIdx是索引计数子模块Idxcnt复位信号；输出信号wEn_cTdata是计数器子模块Datacnt的计数使能信号；输出信号rst_cTdata是计数器子模块Datacnt复位信号；输入信号cTdatalast是状态机控制子模块FSM的状态机中写操作的结束信号，由cTdata按位取“与”后得到；所述索引计数子模块Idxcnt是一个位宽为（-5）的计数器；所述计数器子模块Datacnt是位宽为的计数器，在计数的过程中与写入的数据wTdata进行比对，生成指示数据setIndc；所述存储集单元SETRAM包括：存储集子单元SetRAM和比较器子单元Compare；集合而成的RAM矩阵，接收所有写入数据wTdata及写入掩码wTmask，根据地址，存储在RAM矩阵的特定位置，与计数器进行比对后，生成一个指示数据setIndc，标识wTdata和wTaddr的对应关系；所述存储集单元SETRAM用于处理低位地址TaddrL与wTdata或wTmask的对应关系，高位地址TaddrH放在间接索引转置单元IITRAM处理，存储集子单元SetRAM中对输入信号wTaddr进行分段，分为低位地址TaddrL和高位地址TaddrH。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 山东华翼微电子技术股份有限公司 一种基于FPGA的TCAM快速查询系统

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