高性能區(qū)間匹配CAM的設計與實現(xiàn).pdf

1、按內(nèi)容尋址存儲器(CAM)是一種網(wǎng)絡搜索機，主要應用在數(shù)據(jù)字位數(shù)較寬，需要高速轉發(fā)的場合。對于路由中常用的區(qū)間查找功能，采用CAM進行區(qū)間匹配效率低下，不能滿足當下網(wǎng)絡高速大容量的要求。區(qū)間匹配CAM電路可以解決效率低下的問題，但是它存在速度慢，功耗大等缺點。如何降低區(qū)間匹配CAM的功耗，同時提高搜索速度是急需解決的問題。并且隨著數(shù)據(jù)的位數(shù)越來越寬，CAM匹配線每一級連接的CAM單元不斷增加，這導致反饋電路難以設計，并且電路抗噪聲能力以

2、及工藝魯棒性變差。如何增加每一級電路連接的CAM單元數(shù)目，提高電路的魯棒性也稱為當下研究的重點問題。
　　針對以上問題，本文首先提出了改進型的區(qū)間匹配CAM單元，所提的區(qū)間匹配CAM單元與之前電路與相比具有管子數(shù)目少，內(nèi)部節(jié)點電壓擺幅高的優(yōu)點。同時還提出了一種新型的級聯(lián)的區(qū)間匹配CAM單元電路，級聯(lián)的區(qū)間匹配CAM單元存在優(yōu)先級，并且可以利用虛地效應提高速度。文章還提出了一種采用了動靜混合匹配線結構的區(qū)間匹配CAM字電路結構，此結

3、構可以充分利用預充電時間“等于”操作求值，大大縮短了求值階段的關鍵路徑，平衡了預充電與求值階段的路徑延遲，提高了可應用的時鐘頻率。
　　為了進一步降低字電路級數(shù)，提高電路的速度以及魯棒性，本文還提出了一種改進型的PF-CDPD“與”門電路結構。電路利用有限個下拉管的寄生電容作為補償電容來為下拉通道加深時提供電荷補償，從而可以加深下拉通道長度，并能增大反饋管的可選尺寸裕量。
　　本文所設計的高性能區(qū)間匹配CAM電路結構可應用于