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網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化等新興應(yīng)用的蓬勃發(fā)展對(duì)Kev-Value查詢的能效提出了更高要求。傳統(tǒng)的解決方法要么采用基于軟件Hash表，要么采用專用的三態(tài)內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器（TCAM）芯片進(jìn)行加速。其中，軟件方法實(shí)現(xiàn)成本低，但是在數(shù)據(jù)沖突較高時(shí)會(huì)導(dǎo)致查表性能急速下降；硬件TCAM方法具有優(yōu)良的時(shí)間特性，但其價(jià)格昂貴、耗能巨大。目前，隨著基于現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA的異構(gòu)計(jì)算技術(shù)的高速發(fā)展，利用系統(tǒng)已經(jīng)提供的FPGA資源對(duì)基于軟件實(shí)現(xiàn)的Hash表結(jié)構(gòu)進(jìn)行加速成為一種性價(jià)比更佳的解決方案。探討如何利用FPGA上的RAM資源來(lái)實(shí)現(xiàn)一種具有高擴(kuò)展性和高能效比的TCAM邏輯。與傳統(tǒng)的TCAM結(jié)構(gòu)不同，提出的架構(gòu)支持查表范圍的動(dòng)態(tài)縮放，從而可以有效減少查表功耗。為了驗(yàn)證方案的有效性，利用Virtex-7系列FPGA對(duì)本文方案進(jìn)行實(shí)現(xiàn)和評(píng)估，并與軟件查表的性能進(jìn)行詳細(xì)比較。實(shí)驗(yàn)表明，本文方案吞吐量可達(dá)到234 Mpps，查表延遲為25. 56 ns。相比軟件的方法，吞吐量提高780倍，延遲降低240倍。
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