2007 Fiscal Year Annual Research Report
汎用メモリを使用した連想メモリの構成とその応用にする研究
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19300013
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
笹尾 勤 Kyushu Institute of Technology, 情報工学部, 教授 (20112013)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井口 幸洋 明治大学, 理工学部, 准教授 (60201307)
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| Keywords | CAM / アドレス変換回路 / IPアドレス / LPM / FPGA |
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| Research Abstract |
インターネット用アドレス生成回路を複数の中規模メモリを用いて構築する手法を検討した。
1.アドレス生成回路のBCAM(Binary Content Addressable Memory)機能を模擬する回路を考案した。現在使用されているインターネットのIPアドレスは、32ビットで表現されているものが多い。アドレス表は、与えられたIPアドレスに対して、宛先の詳細が掲載されているメモリのアドレスを生成する。宛先数が40000と仮定すると、アドレス生成回路の入力数は32、出力数は16となる。宛先のアドレスは、ランタムに分布している。アドレス生成回路を通常のランダム論理回路として合成すると、非常に大きな回路となる。また、アドレスが変更になった場合、回路も再設計する必要がある。ハッシュメモリとLUTカスケードを用いたアドレス生成関数の実現法(ハイブリッド法)を開発した。ハイブリッド法を用いた回路のハードウェア量を定性的に求める方法を開発した。
2.登録ベクトルを更新する方法も開発した。本手法をFPGA上に実現し、従来手法と比較を行った。面積に関しては実験に用いたパラメータでは、Xilinx社の4入力LUTを用いたCAMのIPの12%となり、Xilinx社のBRAMを用いたCAMのIPの8%となり、LUTカスケードのみで設計した場合の35%となった。またハイブリッド法での登録ベクトルを更新するプログラムは多くのメモリを必要とするが、実用可能な量であった。本手法は従来の手法でFPGA上に実現したCAMに比べ、登録ベクトルの更新には余分の時間がかかるものの、必要なハードウェアは大幅に削減可能である。
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