9、系统实现的十五条原则及案例分析

系统实现的十五条原则及案例分析

1. 硬件技术相关原则

技术趋势对系统设计有着深远的影响。例如，晶体管和快速数字存储器的发明使得电话网络中能够使用数字化语音；芯片密度的增加促使计算机架构师思考如何为存储器添加计算特性以缓解处理器 - 存储器瓶颈；20 世纪 80 年代高速链路的出现导致了大地址和大报头的使用，而 90 年代笔记本电脑的出现又使得低带宽无线链路得到应用，并重新引发了对报头压缩的关注。

在网络专用集成电路（ASIC）中，常使用以下特定的硬件技术：
- P5a：使用内存交错和流水线技术 ：在 IP 查找、分类以及实现 QoS 的调度算法中会使用类似技术。多个存储体可以通过多个外部存储器、单个外部存储器（如 RAMBUS）或包含处理逻辑的芯片内的片上 SRAM 来实现。
- P5b：使用宽字并行技术 ：许多网络设计（如朗讯位向量方案）的一个共同特点是使用可以并行处理的宽内存字。这可以通过使用 DRAM 并利用页面模式，或者使用 SRAM 并使每个内存字更宽来实现。
- P5c：结合 DRAM 和 SRAM ：由于 SRAM 昂贵且速度快，而 DRAM 便宜且速度慢，将这两种技术结合起来以获得两者的优势是合理的。除了将 SRAM 用作 DRAM 数据库的缓存这种经典应用外，还有许多更具创造性的内存层次结构应用。例如，在流 ID 查找芯片的设计中，少量 SRAM 的使用会产生影响；在实现大量计数器时，每个计数器的低位可以存储在 SRAM 中。

2. 高效模块化原则

复杂系统（如网络协议）的设计通常采用分层和模块