Content Addressable Memory (CAM)

概述

产品描述

Binary CAM (BCAM)

Binary CAM LogiCORE IP (BCAM) 实现一个关联阵列数据结构,也称内容可寻址存储器。BCAM 不仅存储具有任意密钥和响应位字符串的(密钥、响应)条目,而且还允许基于搜索密钥中的所有位与密钥中所有位的精确匹配来检索响应。

HBM/DDR4 Binary CAM (HBM/DDR BCAM)

HBM/DDR4 Binary CAM LogiCORE IP (HBM/DDR BCAM) 实现一个关联阵列数据结构,也称使用 DRAM 进行存储的内容可寻址存储器。HBM/DDR BCAM 不仅存储具有任意密钥和响应位字符串的(密钥、响应)条目,而且还允许基于搜索密钥中的所有位与密钥中所有位的精确匹配来检索响应。

Semi-Ternary CAM (STCAM)

Semi-Ternary CAM LogiCORE IP (STCAM) 实现一个关联阵列数据结构,也称内容可寻址存储器。STCAM 使用任意密钥、掩码和响应位字符串存储(密钥、掩码、优先级、响应)条目,允许基于查找密钥的三态匹配检索响应。三态匹配允许多个条目匹配相同的查找密钥。优先级最低的条目选为优胜者。STCAM 支持数量有限的唯一掩码,即每个掩码由多个条目共享。与 TCAM 相比,这允许大幅减少逻辑和内存。STCAM 非常适合需要使用多个数量有限的掩码有效存储条目的应用。例如,IP 转发表或 OVS 大流查找表的 IP 地址最长前缀匹配。

Ternary CAM (TCAM)

Ternary CAM LogiCORE IP (TCAM) 实现一个关联阵列数据结构,也称三态内容可寻址存储器。TCAM 不仅存储具有任意密钥、掩码、优先级和响应值的(密钥、掩码、优先级、响应)条目,而且还允许基于掩码搜索密钥的所有位与掩码密钥所有位的三态匹配来检索响应。该密钥为位可掩码,允许将密钥中的任意位设置为三态状态(无所谓)。三态匹配允许多个条目匹配,条目优先级值决定赢得响应。

CAM 解决方案基于软硬件相结合的实现情况。


主要功能与优势

二态内容可寻址存储器

  • 包含任意(密钥、响应)条目的关联阵列。
  • 将密钥查找返回命中/未命中结果与命中时的相关响应值精确匹配。
  • 高吞吐量:每个时钟周期查找一次,高达 600MHz。
  • 非常灵活:能够以优化的资源利用率支持广泛的密钥位宽、响应位宽及查找速率。
  • 不仅支持高达 992 位的所有密钥位宽,而且支持高达 1024 位的所有响应位宽。
  • 支持 UltraRAM (URAM) 和 blockRAM 实现方案。
  • 可扩展:支持一个或多个 BCAM 实例,每个实例可在支持极大 BCAM 的 SLR 中使用所有 blockRAM/UltraRAM (URAM)。
  • 存储效率高:可将 95% 的 RAM 位转换为 CAM 位。
  • 支持纠错编码 (ECC)。单比特错误不仅可在查找过程中动态纠正,而且还可通过巡查清除永久纠正。
  • 支持 AMD Vivado™ IP integrator。
  • 使用标准 TCAM 类软件 API 支持条目插入、删除与更新。
  • CBCAM 支持通过硬件端口插入和删除条目,无需使用软件。
  • 可使用 AMD Vitis™ 联网 P4 工具从 P4 代码中推断。

HBM/DDR4 高速缓存 DRAM 二态内容可寻址存储器

  • 包含任意(密钥、响应)条目的关联阵列。
  • 将密钥查找返回命中/未命中结果与命中时的相关响应值精确匹配。
  • 包括每个时钟周期一次查找的高吞吐量:高速缓存条目高达 400Mlps、未高速缓存条目高达 200Mlps。
  • 非常灵活:能够以优化的资源利用率支持广泛的密钥位宽、响应位宽及查找速率。
  • 不仅支持高达 992 位的所有密钥位宽,而且还支持高达 997 位的所有响应位宽。
  • 支持用于存储 HBM 和 DDR4 条目的外部 DRAM 内存。
  • 支持与 DRAM 内存兼容的 AXI4 接口、每个伪通道 (PC) 两个接口、多达 8 台 PC、Versal HBM 256 位数据总线位宽,以及 Versal DDR4 内存单个接口的 512 位数据总线位宽。
  • 为高速缓存片上存储器提供 URAM/block RAM 实现方案支持。
  • 高存储效率。大约可将 90% 的 RAM 位转换为 CAM 位。
  • 使用高度可移植的软件 API 支持条目插入、删除与更新。
  • 可在软件和硬件控制之间选择条目的插入、删除和更新。
  • 只在 Versal 器件上提供支持。
  • 支持 AMD Vivado IP integrator。
  • 可使用 AMD Vitis 联网 P4 工具从 P4 代码中推断。

半三态内容可寻址存储器

  • 包含任意(密钥、掩码、优先级、响应)条目的关联阵列。
  • 将密钥查找返回命中/未命中结果与命中时的相关响应值进行三态匹配。
  • 高吞吐量:每个时钟周期在 600MHz 时查找一次。
  • 非常灵活:能够以优化的资源利用率支持广泛的密钥位宽、响应位宽及查找速率。
  • 不仅支持高达 992 位的所有密钥位宽,而且还支持高达 1024 位的所有响应位宽。
  • 支持 UltraRAM (URAM) 和 blockRAM 实现方案。
  • 可扩展:支持一个或多个 STCAM 实例,每个实例可在支持极大 STCAM 的 SLR 中使用所有 blockRAM/URAM。
  • 存储效率高:可将 95% 的 RAM 位转换为 CAM 位。
  • 支持纠错编码 (ECC)。单比特错误不仅可在查找过程中动态纠正,而且还可通过清除永久纠正。
  • 支持 AMD Vivado IP integrator。
  • 使用标准 TCAM 类软件 API 支持条目插入、删除与更新。
  • 可使用 AMD Vitis 联网 P4 工具从 P4 代码中推断。

三态内容可寻址存储器

  • 包含任意(密钥、掩码、优先级、响应)条目的关联阵列。
  • 将密钥查找返回命中/未命中结果与命中时的相关响应值进行三态匹配。
  • 高吞吐量:每个时钟周期在 600MHz 时查找一次。
  • 非常灵活:能够以优化的资源利用率支持广泛的密钥位宽、响应位宽及查找速率。
  • 不仅支持高达 992 位的所有密钥位宽,而且支持高达 1024 位的所有响应位宽。
  • 每个规则中多达 8 个 16 位宽范围比较字段,可最大限度减少对高成本规则扩展的需求。
  • 支持 UltraRAM (URAM) 和 blockRAM 实现方案。
  • 可扩展:支持一个或多个 TCAM 实例,每个实例可在支持极大 TCAM 的 SLR 中使用所有 UltraRAM / blockRAM。
  • 支持纠错编码 (ECC)。单比特错误不仅可在查找过程中动态纠正,而且还可通过巡查清除永久纠正。
  • 支持 AMD Vivado IP integrator。
  • 使用标准 TCAM 类软件 API 支持条目插入、删除与更新。
  • 可使用 AMD Vitis 联网 P4 工具从 P4 代码中推断。

技术支持

技术文档

主要资料

Default Default 标题 文件类型 日期
部件号
产品编号 说明
EF-DI-CAM-EXTENDED-PROj LogiCORE、BCAM、CBDCAM、STCAM (LPM)、TCAM (All) 项目许可证
EF-DI-CAM-EXTENDED-SITE LogiCORE、BCAM、CBDCAM、STCAM (LPM)、TCAM (All) 站点许可证
EF-DI-CAM-EXTENDED-WW LogiCORE、BCAM、CBDCAM、STCAM (LPM)、TCAM (All) 全球许可证
EFR-DI-CAM-EXTENDED-PROJ LogiCORE、BCAM、CBDCAM、STCAM (LPM)、TCAM (All) 项目许可证支持续期
EFR-DI-CAM-EXTENDED-SITE LogiCORE、BCAM、CBDCAM、STCAM (LPM)、TCAM (All)、站点许可证支持续期
EFR-DI-CAM-EXTENDED-WW LogiCORE、BCAM、CBDCAM、STCAM (LPM)、TCAM (All)、站点许可证支持续期