34、网络路由器与VLSI布局的高效技术方案

网络路由器与VLSI布局的高效技术方案

在网络通信和集成电路设计领域，网络路由器的最长前缀匹配问题以及VLSI（超大规模集成电路）布局的平衡二分问题一直是研究的重点。下面将分别介绍两种高效的解决方案。

网络路由器最长前缀匹配技术

在网络路由器中，最长前缀匹配（LPM）对于数据包转发至关重要。传统的解决方案在更新路由表和处理大规模数据时存在效率问题。而新提出的技术方案则有显著改进。

1. 架构特点

   • 优先编码器 ：该架构使用的优先编码器与传统TCAM（三态内容寻址存储器）中的类似，但尺寸更小，因此面积开销可忽略不计，仅需位匹配线（BML）的放大器。
   • 路由表更新 ：更新路由表就像在表中插入新条目一样简单，无需排序，也不需要额外存储新条目的信息。

2. 详细架构分析

   • TCAM单元与搜索周期时间 ：为支持该技术的架构实现，引入了两个晶体管，用于将TCAM单元连接到位匹配线或字匹配线。新引入的晶体管采用最小尺寸技术，TCAM中的SRAM单元与传统TCAM保持一致。通过模拟32位传统TCAM字和修改后的TCAM 32位字，发现搜索周期时间差异为0.25ns，在考虑大容量内存的最坏情况搜索周期时间为2ns时，这一差异可忽略不计。传统TCAM和修改后的TCAM字的搜索周期时间分别为1.47ns和1.69ns，三个搜索周期需要6ns，