一种嵌入铁电晶体管内容寻址存储器的高能效浮点运算结构

随着数据密集型应用的日益增多,内存墙问题已成为制约计算效率的瓶颈。该文提出一种新型的浮点数(FP)运算结构,该结构嵌入了基于铁电场效应晶体管(FeFET)的三元内容寻址存储器(TCAM)以实现高效的计算。通过特定规则设计的超高密度TCAM结构,可以用能效更高的TCAM搜索操作代替部分传统浮点运算,从而节约整体能耗。仿真实验证明,该文所提结构和运算执行流程,与常规浮点运算单元(FPU)相比,可以降低多达33%的能耗。

基于TCAM的高效浮动关键词匹配算法

针对传统浮动关键词匹配算法功耗高和速率低的问题,提出一种基于三态内容寻址寄存器(TCAM)的高效匹配算法。该算法应用关键词分类数据结构,将关键词存储在不同的TCAM模块中,并只将疑似关键词送入TCAM中查找匹配,从而减少每次访问TCAM查找的表项数目,提高一个查询周期内待匹配报文的移动速度。仿真结果表明,与传统算法相比,该算法功耗较低、匹配速度较快。

基于硬件的定长移位高速浮动关键词匹配算法

针对浮动关键词匹配问题,提出了一种基于TCAM的定长移位匹配算法。该算法通过对移动步长的灵活控制有效降低了存储器的访问频率,提高了系统速率。通过分析空间复杂度,该算法与其它移位加速算法相比,在一定的范围之内对TCAM容量的需求也具有明显的优势。算法性能分析和仿真表明,该算法不仅可以实现任意长度模式的线速搜索,还可以使系统所能支持的模式集规模达到几万条。

一种高速低功耗内容寻址存储器的设计

提出了一种适用于TLB的低功耗内容寻址存储器电路,该电路用两级比较的方法实现TLB的查找功能.由功耗模型的分析得到低功耗CAM的最优设计参数,通过减小电压摆幅的办法进一步降低功耗.电路在0.18μm 1P6M标准CMOS工艺上实现,仿真结果表明64路TLB的最大比较延迟为0.983 ns,功耗为4.59μW/bit.

基于深度包检测的防火墙系统设计

随着互联网的飞速发展,防火墙作为网络安全防护的重要手段已经成为了人们研究的重点。为了能够高效地过滤无关数据报文、抵御恶意攻击、保障网络的安全稳定运行,在研究深度包检测技术的基础上,提出了一种基于现场可编程门阵列、三态内容可寻址寄存器架构而实现的硬件防火墙系统。测试表明,该系统能够满足实际要求。

基于FPGA+TCAM架构的网络分流系统的设计与实现

网络流量分类技术为网络服务提供有力保障,在网络行为分析和网络监管方面发挥重要作用。设计并实现了一种基于FPGA+TCAM架构的网络分流系统,接入高速网络信号,恢复数据流信息,并对其进行分流管理。解决了传统网络分流系统接入速率不高,分流效果差的问题。最后对系统平台进行了测试,测试结果表明,该系统具备在高速网络环境下数据流实时分流处理的能力。