路由器中CAM控制器的設(shè)計與驗證.pdf

1、隨著全球互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)量及網(wǎng)頁數(shù)量的持續(xù)快速增長，主干網(wǎng)絡(luò)路由器中路由表的規(guī)模迅速擴(kuò)大，路由查表速度已經(jīng)成為了路由器性能提高的瓶頸，軟件查表方法已很難滿足高性能路由器的需求。CAM為按內(nèi)容尋址存儲器，可在整個存儲空間內(nèi)并行搜索關(guān)鍵字并快速給出命中地址，將其應(yīng)用于路由查表操作，能夠顯著提高路由查表速度。CAM控制器為CAM的驅(qū)動設(shè)備，對于它的研究具有重要意義。
　　論文根據(jù)定制CAM的時序規(guī)范，結(jié)合其應(yīng)用背景，完成了CAM控制器的功能

2、特性定義。CAM控制器能夠驅(qū)動8個獨(dú)立的TCAM塊，每個塊分配16K的地址空間。根據(jù)功能需求，定義了CAM控制器端口信號及各信號的功能，設(shè)計了控制器指令，介紹了各指令的功能和時序，并完成了內(nèi)部寄存器的功能設(shè)計。
　　關(guān)鍵字搜索操作是CAM控制器的主要功能，論文根據(jù)CAM控制器的時序規(guī)范及功能規(guī)范，完成了搜索功能的流水線結(jié)構(gòu)設(shè)計，并根據(jù)流水結(jié)構(gòu)，完成了整體結(jié)構(gòu)設(shè)計和模塊功能劃分。CAM控制器由輸入模塊，譯碼模塊，塊驅(qū)動器模塊，數(shù)據(jù)庫

3、寫與刪除模塊，寄存器堆模塊以及輸出模塊構(gòu)成。采用Verilog語言對各模塊進(jìn)行RTL描述，實現(xiàn)了CAM控制器的各項功能。
　　論文采用UVM驗證方法學(xué)設(shè)計了CAM控制器的驗證平臺，采用事物級的建模方式進(jìn)行驗證。根據(jù)CAM控制器功能特性，提取了功能覆蓋點(diǎn)，完成了針對CAM控制器的UVM驗證平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計，并根據(jù)其結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)項，定序器，驅(qū)動器，監(jiān)視器等UVM部件的設(shè)計，完成了UVM驗證平臺的搭建。采用受約束的隨機(jī)激勵生成方法，對D