[发明专利]查表装置以及查表方法

说明书

本发明提供一种查表装置以及查表方法。查表装置包含内容寻址存储器元件和第一高速缓存存储器，内容寻址存储器元件储存至少一个表，第一高速缓存存储器用来高速缓存内容寻址存储器元件的至少一个输入搜寻关键字以及至少一个相对应搜寻结果。本发明的查表装置及查表方法为网络应用提供一种创新的查表设计，可以达到较低功率消耗和较高搜寻速度。

【技术领域】

本发明有关于执行数据比较，尤其是一种使用内容寻址存储器(content-addressable memory,CAM)元件的查表装置以及相关查表方法。

【背景技术】

内容寻址存储器是一种特别适合高速应用的存储器。具体来说，内容寻址存储器符合需要高速数据库搜寻的应用需求。内容寻址存储器会就输入搜寻关键字和由数据字所构成的存储表进行比较，并将表中匹配的数据字的地址回传。换句话说，在内容寻址存储器中，并不是通过一开始提供地址来存取内容寻址存储器阵列所储存的数据字，而是一开始利用输入搜寻关键字来在内容寻址存储器阵列中执行比较，来在包含和输入搜寻关键字的相同数据并显示“匹配”或是“命中”的内容寻址存储器阵列里，找出一个或是多个行位置。这样一来，便可依据其内容而非地址来存取储存的数据。因此，由于其快速搜寻能力，内容寻址存储器元件是用来实现查表操作的良好选项。不过，许多内容寻址存储器制造商所遭遇的共同问题都是在搜寻操作时耗电量过大，无法得到最佳化的搜寻速度。

【发明内容】

有鉴于此，本发明特提供以下技术方案：

本发明实施例提供一种查表装置，包含有内容寻址存储器元件及第一高速缓存存储器，内容寻址存储器元件用来储存至少一个表；第一高速缓存存储器用来高速缓存内容寻址存储器元件的至少一个输入搜寻关键字以及至少一个相对应搜寻结果。

本发明实施例另提供一种查表装置，包含有内容寻址存储器元件和范围屏蔽电路，内容寻址存储器元件具有多个内容寻址存储器条目来以字组聚合方式垂直地储存多个表，其中多个内容寻址存储器条目可反映包含多个内容寻址存储器条目的有效比特输入，且当接收到相对应有效比特为预定逻辑值时，内容寻址存储器条目无效；范围屏蔽电路用来通过指定有效比特输入的一部分中所包含的每一有效比特为预定逻辑值，来屏蔽有效比特输入的部分，其中有效比特输入的部分对应未选到的表。

本发明实施例另提供一种查表装置，包含有内容寻址存储器元件和控制逻辑，内容寻址存储器元件具有多个主要内容寻址存储器条目以及至少一个冗余内容寻址存储器条目；控制逻辑用来将冗余内容寻址存储器条目编程为数据字，以作为新主要内容寻址存储器条目，并利用新主要内容寻址存储器条目来代替内容寻址存储器元件中的特定主要内容寻址存储器条目，以及将特定主要内容寻址存储器条目编程为数据字。

本发明实施例又提供一种查表方法，包含有在内容寻址存储器元件中储存至少一个表；以及高速缓存内容寻址存储器元件的至少一个输入搜寻关键字以及至少一个相对应搜寻结果。

本发明实施例又提供一种查表方法，包含有以字组聚合方式垂直地将多个表储存至内容寻址存储器元件中的多个内容寻址存储器条目，其中多个内容寻址存储器条目可反映包含多个内容寻址存储器条目的多个有效比特的有效比特输入，且当接收到相对应有效比特为第一逻辑值时，内容寻址存储器条目有效，以及当接收到相对应有效比特为第二逻辑值时，内容寻址存储器条目无效；以及通过指定有效比特输入的一部分中所包含的每一有效比特为第二逻辑值，来屏蔽有效比特输入的部分，其中有效比特输入的部分对应未选到的表。

本发明实施例又提供一种查表方法，包含有使用具有多个主要内容寻址存储器条目以及至少一个冗余内容寻址存储器条目的内容寻址存储器元件；将冗余内容寻址存储器条目编程为数据字，以作为新主要内容寻址存储器条目；利用新主要内容寻址存储器条目来代替内容寻址存储器元件中的特定主要内容寻址存储器条目；以及将特定主要内容寻址存储器条目编程为数据字。

本发明的查表装置及查表方法为网络应用提供一种创新的查表设计，可以达到较低功率消耗和较高搜寻速度。