以太网交换控制芯片的缓存结构

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评价一个数据缓存区结构优劣的标准如下：
（）１数据缓存区的组织要易于查找。只有实现交换控制芯片中的数据缓存区的快速查找和定位，才能充分发挥数据缓
存区的存取功能。
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效率并增强芯片性能。
关奠词：缓存管理；共享缓存结构；描述符；输出队列
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以太网交换控制芯片的缓存结构
刘宇，王玉艳
（．上海交通大学微电子学院，上海２０４；２华东计算技术研究所，上海２０３）１０２００２３
摘要：为实现交换控制，需要为以太网交换控制芯片选择合理的数据缓存结构。采用数据包缓存空间的分页管理模式、空闲缓存空间的调度方法和出１端Ｋ队列管理技术，７Ｉ１通过数据包缓存空间描述符设计方法和对应的目的端１结构分析，３提高交换控制芯片缓存空间的使用
的高效管理。
２内存空间划分
交换控制芯片缓存结构如图１所示。
增加芯片的设计难度，且会带来诸多不稳定因素。Ｊ
数据包缓存的设计策略是实现以太网交换控制芯片存储转发的关键，缓存分配释放算法的效率是缓存使用效率的反
映，因此，必须有一种合理的缓存结构来管理有限的缓存空间和缓存带宽。
第３卷第Βιβλιοθήκη Baidu１期６Ｏ
１６．３
・
计
算
机
工
程
２１年５月００
Ｍａ０１ｙ２０
Ｎｏ１．ｏ
ＣｏｐｅｍｕｔｒＥｎｇｎｅｒｎｇｉｅｉ
工程应用技术与实现・
文章编号：１０４８００２８３文献标识Ａ０￣３２（１）０２１４一】码：
（．ｃｏｌｆｃｏｅｅｔｎｃ，ｈｎｈｉｉｏｏｇＵｎｖｒｉ，ｈｎｈｉ０２０２ＥｓＣｉａｎｔｕｅｆｏｕｅｅｈｏｏｙＳａｇａ２０３）１Ｓｈｏｏｒ—ｌｃｏｉｓＳａｇａＪａｔｎｉｅｓｙＳａｇａ２０４；．ａｔｈｎｓｔｔｏｍｐｔｒｃｎｌｇ，ｈｎｈｉ０２３ＭｉｒｔＩｉＣＴ
１概述
在以太网交换控制芯片的设计中，共享缓存结构是一种较常用的交换结构。在该结构中，所有经过以太网交换控制芯片的数据包都在缓存中存储并转发。共享缓存结构的优点是缓存资源可以得到最大化利用，并能获得很好的时廷性能和很高的吞吐率。在以太网交换控制芯片的硬件实现上，缓存的集中分布使芯片的布局和布线较容易实现…。缓存的集中管理、共享及其读写访问时问会制约以太网交换控制芯片的规模和工作效率，如何有效管理缓存成为当务之急。如果仅通过增加缓存的位宽来提高存储效率，则会
（）２数据缓存区要很好地解决缓存区重用问题。随着承载
的数据业务增多，越来越多的数据缓存区被占用，但交换控
制芯片中的数据缓存区资源有限，必然出现数据缓存区不足