使用QDR-IV設(shè)計(jì)高性能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

　流媒體視頻、云服務(wù)和移動(dòng)數(shù)據(jù)推動(dòng)了全球網(wǎng)絡(luò)流量的持續(xù)增長(zhǎng)。為了支持這種增長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)必須提供更快的線路速率和每秒處理數(shù)百萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)包的性能。在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)包的到達(dá)順序是隨機(jī)的，且每個(gè)數(shù)據(jù)包的處理需要好幾個(gè)存儲(chǔ)動(dòng)作。數(shù)據(jù)包流量需要每秒鐘訪問(wèn)數(shù)億萬(wàn)次存儲(chǔ)器，才能在轉(zhuǎn)發(fā)表中找到路徑或完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。
　　數(shù)據(jù)包速率與隨機(jī)存儲(chǔ)器訪問(wèn)速率成正比。如今的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要具有很高的隨機(jī)訪問(wèn)速率（RTR）性能和高帶寬才能跟上如今高速增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)流量。其中，RTR是衡量存儲(chǔ)器可以執(zhí)行的完全隨機(jī)存儲(chǔ)（讀或?qū)懀┑拇螖?shù)，即隨機(jī)存儲(chǔ)速率。該度量值與存取處理過(guò)程的處理位數(shù)無(wú)關(guān)。RTR是以百萬(wàn)次/每秒（MT/s）為單位計(jì)量的。
　　相比于高性能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要處理的隨機(jī)流量的速率，當(dāng)今高性能DRAM能夠處理的要少一些。QDR-IV SRAM旨在提供同類(lèi)最佳的RTR性能，以滿(mǎn)足苛刻的網(wǎng)絡(luò)功能要求。圖1量化了QDR-IV相比于其它類(lèi)型的存儲(chǔ)器在RTR性能方面的優(yōu)勢(shì)。即使與最高性能的存儲(chǔ)器相比，QDR-IV仍能提供兩倍于后者的RTR性能，因此，它是那些需要執(zhí)行要求苛刻的操作－如更新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、跟蹤數(shù)據(jù)流狀態(tài)、調(diào)度數(shù)據(jù)包、進(jìn)行表查詢(xún)－的高性能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的理想選擇。
　　在本系列的第一部分中，我們將探討兩種類(lèi)型的QDR-IV存儲(chǔ)器、時(shí)鐘、讀/寫(xiě)操作和分組操作。
　　
　　圖1. QDR-IV性能對(duì)比
　　不同類(lèi)型的QDR-IV：XP和HP
　　QDR-IV 有兩種類(lèi)型。HP在較低頻率下工作，而且不使用分組操作。 XP面向最高性能的應(yīng)用，可以使用分組操作方案，并在較高頻率下工作。
　　QDR-IV的讀寫(xiě)時(shí)延由運(yùn)行速度決定。表1 定義了工作模式和每個(gè)模式所支持的頻率。
　　表1. 工作模式
　　QDR-IV HP SRAMQDR-IV XP SRAM
　　時(shí)鐘頻率600 MHz667 MHz933 MHz1066 MHz
　　讀時(shí)延5個(gè)周期5個(gè)周期8個(gè)周期8個(gè)周期
　　8.33 ns7.5 ns8.57 ns7.5 ns
　　寫(xiě)時(shí)延3個(gè)周期3個(gè)周期5個(gè)周期5個(gè)周期
　　分組操作否是
　　總線寬度x18， x36
　　I/O類(lèi)型1.1 V與1.2 V POD
　　1.2 V與1.25V HSTL/SSTL
　　封裝361 FCBGA
　　端口配置讀寫(xiě)雙向端口
　　容量144 Mb， 72 Mb
　　QDR-IV SRAM具有兩個(gè)端口，即端口A和端口B。由于可以獨(dú)立訪問(wèn)這兩個(gè)端口，所以對(duì)存儲(chǔ)器陣列進(jìn)行的任何讀/寫(xiě)訪問(wèn)組合均可得到最大的隨機(jī)數(shù)據(jù)傳輸速率。在QDR-IV中，對(duì)每個(gè)端口進(jìn)行訪問(wèn)時(shí)需要使用雙倍數(shù)據(jù)速率的通用地址總線（A）。端口A的地址在輸入時(shí)鐘（CK）的上升沿上被鎖存，而端口B的地址在輸入時(shí)鐘（CK）的下降沿上或在CK#的上升沿上被鎖存。控制信號(hào)（LDA#、LDB#、RWA#和RWB#）以單倍數(shù)據(jù)速率（SDR）工作，并用于確定執(zhí)行讀操作還是寫(xiě)操作。兩個(gè)數(shù)據(jù)端口（DQA和DQB）均配備了雙倍數(shù)據(jù)速率（DDR）接口。該器件具有2字突發(fā)的架構(gòu)。器件的數(shù)據(jù)總線帶寬為 × 18或 × 36。
　　QDR-IV SRAM包括指定為端口A和端口B的兩個(gè)端口。因?yàn)閷?duì)兩個(gè)端口的訪問(wèn)是獨(dú)立的，所以對(duì)于對(duì)存儲(chǔ)器陣列的讀/寫(xiě)訪問(wèn)的任何組合，隨機(jī)事務(wù)速率被最大化。 對(duì)每個(gè)端口的訪問(wèn)是通過(guò)以雙倍數(shù)據(jù)速率（即時(shí)鐘的兩個(gè)邊沿）運(yùn)行的公共地址總線（A）。 端口A的地址在輸入時(shí)鐘（CK）的上升沿鎖存，端口B的地址在CK的下降沿或CK＃的上升沿鎖存。 控制信號(hào)（LDA＃，LDB＃，RWA＃和RWB＃）以單數(shù)據(jù)速率（SDR）運(yùn)行，它們決定是執(zhí)行讀操作還是寫(xiě)操作。 兩個(gè)數(shù)據(jù)端口（DQA和DQB）都配有雙倍數(shù)據(jù)速率（DDR）接口。 該器件采用2字突發(fā)架構(gòu)。 它提供×18和×36數(shù)據(jù)總線寬度。