專利名稱：相聯(lián)存儲器及其檢索方法及路由器及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及相聯(lián)存儲器(associative memory)及其檢索方法及路由器及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，尤其涉及具有檢索屏蔽(mask)功能的相聯(lián)存儲器及其檢索方法、使用該相聯(lián)存儲器的路由器和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有用于計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(例如路由器)中，為了計算最佳傳送目的地，必需有考慮和比較網(wǎng)址的有效部分的長度的功能，為了實現(xiàn)該功能，使用相聯(lián)存儲器。
圖11示出現(xiàn)有的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一連接例。加入網(wǎng)絡(luò)的用戶設(shè)備(例如個人計算機)為了與其它用戶設(shè)備相識別，在該設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)時，按照預(yù)先決定的規(guī)則，分配特定的網(wǎng)址。這里，說明用多位數(shù)的數(shù)值、例如3位數(shù)的數(shù)值(a.b.c)來表現(xiàn)網(wǎng)址的情形。另外，預(yù)先決定的規(guī)則取分層結(jié)構(gòu)，例如用網(wǎng)址的開頭數(shù)值表示英國、德國、日本等國家，用第2個數(shù)值表示國內(nèi)的企業(yè)名。后面，將該分層稱為段(segment)。圖11中，模擬表示段的分層結(jié)構(gòu)。圖中粗線包圍的一個矩形為一個段。圖11中，作為最上位的段，存在網(wǎng)址的開頭數(shù)值為1的段1、開頭數(shù)值為2的段2、和開頭數(shù)值為3的段3。在段1下面的層中，有具有前兩個數(shù)值為1.2的網(wǎng)址的段4、和具有前兩個數(shù)值為1.3的網(wǎng)址的段5；在段4中，連接著具有網(wǎng)址1.2.6的用戶設(shè)備401-1。在段2下面的層中，有具有前兩個數(shù)值為2.6的網(wǎng)址的段6；在段6中，連接著具有網(wǎng)址2.6.4的用戶設(shè)備401-2、和具有網(wǎng)址2.6.5的用戶設(shè)備401-3。另外，在段3下面的層中，有具有前兩個數(shù)值為3.2的網(wǎng)址的段7。在圖中例示的地址中，*意味著隨意(don’t care)。
假設(shè)這些各網(wǎng)址是用8進制數(shù)表現(xiàn)其各位的整體，用9比特(bit)的比特列來表現(xiàn)。例如，網(wǎng)址(1.2.*)由2進制的比特列“001.010.000”表現(xiàn)。后面，將該表現(xiàn)的比特列稱為存儲數(shù)據(jù)。這里，因為網(wǎng)址中的*為隨意，所以必需表示對應(yīng)的2進制數(shù)表現(xiàn)的存儲數(shù)據(jù)“001.010.000”的比特列的前6比特有效，其后的比特?zé)o效。因此，使稱為屏蔽信息的信息與存儲數(shù)據(jù)成對來存儲。后面將該對，稱為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。在所述實例中，對應(yīng)的屏蔽信息由2進制表現(xiàn)的比特列“111.111.000”表現(xiàn)。這里，“1”表示屏蔽無效狀態(tài)，“0”表示屏蔽有效狀態(tài)。
各段為了傳送加入網(wǎng)絡(luò)的用戶設(shè)備間的通信數(shù)據(jù)，具有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。在圖11的連接例中，段1具有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-1，段2具有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-2，段3具有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-3，段4具有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-4，段5具有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-5，段6具有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-6，段7具有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-7。另外，在圖11的連接例中，各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與該段正下方的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或用戶設(shè)備相連接。并且，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-1還與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-2、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-3和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-6連接。
段所具有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有如下功能根據(jù)從連接于該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的用戶設(shè)備或其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備輸入的傳送數(shù)據(jù)、及附加于傳送數(shù)據(jù)中的目的網(wǎng)址和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接關(guān)系，計算最佳的傳送路徑，經(jīng)由該最佳路徑，向傳送目的地傳送數(shù)據(jù)。
這里，在圖11中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-1對目的網(wǎng)址是對應(yīng)于用戶設(shè)備401-2的(2.6.4)的通信數(shù)據(jù)進行傳送時，從圖中可知，與傳送到與表示段2的網(wǎng)址(2.*.*)相對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-2相比較，傳送到與表示段6的網(wǎng)址(2.6.*)相對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-6最好。即，可知選擇考慮屏蔽信息而與目的網(wǎng)址一致的網(wǎng)址之中、與具有屏蔽有效狀態(tài)的比特數(shù)最少的屏蔽信息的網(wǎng)址相對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備最好。
這樣，不直接由通信線路連接各用戶設(shè)備、而通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備控制傳送數(shù)據(jù)的傳送來進行通信，從而高效地使用有限的通信線路。
下面，用圖12來說明這些現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的傳送目的地網(wǎng)址計算。圖中例示了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-1，但其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也可以與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-1一樣構(gòu)成。將在輸入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-1的傳送數(shù)據(jù)中附加的目的網(wǎng)址作為檢索數(shù)據(jù)101，輸入現(xiàn)有的相聯(lián)存儲器100。現(xiàn)有的相聯(lián)存儲器100以所述結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的形式，來存儲表示連接于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-1上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-2、400-3、400-4、400-5和400-6所屬的段的網(wǎng)址。因此，在圖12的實例中，在1次相聯(lián)存儲器字(相聯(lián)存儲器·字)109-1中，以如上所述由存儲數(shù)據(jù)“010.000.000”和屏蔽數(shù)據(jù)“111.000.000”的對來表現(xiàn)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的形式，存儲表示網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-2所屬的段2的網(wǎng)址(2.*.*)。同樣，以上述結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的形式，在1次相聯(lián)存儲器字109-2中存儲表示網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-3所屬的段3的網(wǎng)址(3.*.*)，在1次相聯(lián)存儲器字109-3中存儲表示網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-4所屬的段4的網(wǎng)址(1.2.*)，在1次相聯(lián)存儲器字109-4中存儲表示網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-5所屬的段5的網(wǎng)址(1.3.*)，在1次相聯(lián)存儲器字109-5中存儲表示網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-6所屬的段6的網(wǎng)址(2.6.*)。
除與通常的存儲器一樣指定地址并寫入、讀出存儲數(shù)據(jù)外，相聯(lián)存儲器100還具備如下功能將與考慮對應(yīng)的屏蔽信息并與檢索數(shù)據(jù)101進行比較的結(jié)果一致的存儲數(shù)據(jù)之中、屏蔽信息的屏蔽有效狀態(tài)的比特最少的存儲數(shù)據(jù)相對應(yīng)的一致線102，變?yōu)橛行顟B(tài)。以前，作為這種相聯(lián)存儲器100，例如已知日本專利3191737號等中公開的存儲器。
通過編碼器402將相聯(lián)存儲器100輸出的一致線102-1～102-5編碼成存儲器地址信號403。在存儲器404中，將存儲在相聯(lián)存儲器100的各1次相聯(lián)存儲器字109-1～109-5中的表示段的網(wǎng)址所對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)址，存儲在地址與相聯(lián)存儲器100的存儲地址相同的字中。例如，由于地址(2.*.*)存儲在相聯(lián)存儲器100的1次相聯(lián)存儲器字109-1中，所以將與之對應(yīng)的圖11的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-2的網(wǎng)址存儲在存儲器404的字1中。同樣，將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-3的網(wǎng)址存儲在存儲器404的字2中，將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-4的網(wǎng)址存儲在字3中，將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-5的網(wǎng)址存儲在字4中，將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-6的網(wǎng)址存儲在字5中。存儲器404將把存儲器地址信號403指定為讀取地址的存儲數(shù)據(jù)，作為存儲器數(shù)據(jù)信號405輸出。存儲器數(shù)據(jù)信號405被用作傳送數(shù)據(jù)的新的傳送目的地網(wǎng)址。
另外，雖未圖示，但各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-1至400-7在其內(nèi)部具有CPU，通過該CPU進行上述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的動作控制。
下面，說明各現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的傳送目的地地址計算動作例。例如，在被輸入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-1中的傳送數(shù)據(jù)的目的網(wǎng)址與用戶設(shè)備401-3相對應(yīng)的(2.6.5)的情況下，若由現(xiàn)有的相聯(lián)存儲器100進行檢索，則1次相聯(lián)存儲器字109-1的(2.*.*)和1次相聯(lián)存儲器字109-5的(2.6.*)一致，但其中僅與屏蔽信息的有效狀態(tài)的比特最少的1次相聯(lián)存儲器字109-5相對應(yīng)的一致線102-5變?yōu)橛行顟B(tài)。從而，編碼器402輸出“5”，作為存儲器地址信號403，并且存儲器404輸出存儲在字5中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-6的網(wǎng)址(2.6.*)，作為存儲器數(shù)據(jù)信號405。由此，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-1向網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-6傳送附加的目的網(wǎng)址為(2.6.5)的輸入通信數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-6根據(jù)傳送來的數(shù)據(jù)來進行與上述一樣的動作，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備依次傳送數(shù)據(jù)，最后，將數(shù)據(jù)傳送至作為目的地的具有(2.6.5)的網(wǎng)址的用戶設(shè)備401-3。
(現(xiàn)有相聯(lián)存儲器的說明)圖13是表示現(xiàn)有相聯(lián)存儲器的結(jié)構(gòu)例的框圖。n比特m字(也稱為word)結(jié)構(gòu)(m、n為自然數(shù))的相聯(lián)存儲器100，具有n比特m字結(jié)構(gòu)的1次檢索用相聯(lián)存儲器103和n比特m字結(jié)構(gòu)的2次檢索用相聯(lián)存儲器104，并具有用于輸入n比特檢索數(shù)據(jù)101的1次位線(bit line)105-1～105-n、和輸出最終檢索結(jié)果的m條一致線102-1～102-m。
n比特m字結(jié)構(gòu)的1次檢索用相聯(lián)存儲器103將1次位線105-1～105-n設(shè)為輸入，將1次一致線116-1～116-m和中間數(shù)據(jù)線106-1～106-n設(shè)為輸出。1次檢索用相聯(lián)存儲器103具有1次相聯(lián)存儲器字109-1～109-m，可存儲各n比特的存儲數(shù)據(jù)和屏蔽信息構(gòu)成的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。1次相聯(lián)存儲器字109-j(j為1以上m以下的自然數(shù))具有用于存儲n比特存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)單元110-j-1～110-j-n、和存儲對應(yīng)的n比特屏蔽信息的屏蔽單元111-j-1～111-j-n。這里，結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的隨意“*”狀態(tài)的比特，通過將存儲數(shù)據(jù)的無效狀態(tài)存儲在與存儲數(shù)據(jù)的相應(yīng)比特相對應(yīng)的數(shù)據(jù)單元110中、且將屏蔽信息的有效狀態(tài)存儲在對應(yīng)的屏蔽單元111中來表現(xiàn)。1次檢索用相聯(lián)存儲器103進行1次檢索，檢索考慮對應(yīng)屏蔽信息并與1次位線105-1～105-n的狀態(tài)相比較的結(jié)果一致的存儲數(shù)據(jù)，將有效狀態(tài)輸出到與存儲著一致的存儲數(shù)據(jù)的1次相聯(lián)存儲器字109相對應(yīng)的1次一致線116，并將無效狀態(tài)輸出到其它的1次一致線116。另外，對一致的存儲數(shù)據(jù)進行設(shè)存儲數(shù)據(jù)的有效狀態(tài)為真的邏輯或運算，將得到的值輸出到中間數(shù)據(jù)線106-1～106-n。將中間數(shù)據(jù)線106-1～106-n的狀態(tài)作為n比特的中間數(shù)據(jù)107輸入到2次位線108-1～108-n。
n比特m字結(jié)構(gòu)的2次檢索用相聯(lián)存儲器104將2次位線108-1～108-n設(shè)為輸入，將2次一致線126-1～126-m設(shè)為輸出。2次檢索用相聯(lián)存儲器104具有可存儲n比特的2次存儲數(shù)據(jù)的2次相聯(lián)存儲器字112-1～112-m。第j個2次相聯(lián)存儲器字112-j具有用于存儲n比特2次存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)單元113-j-1～113-j-n。2次檢索用相聯(lián)存儲器104進行2次檢索，檢索與2次位線108-1～108-n的狀態(tài)一致的2次存儲數(shù)據(jù)，將有效狀態(tài)輸出到與存儲一致的2次存儲數(shù)據(jù)的2次相聯(lián)存儲器字112相對應(yīng)的2次一致線126，并將無效狀態(tài)輸出到其它的2次一致線126。將2次一致線126-1～126-m的狀態(tài)作為一致線102-1～102-n，輸出到外部。在該現(xiàn)有例中，將與存儲在對應(yīng)的1次相聯(lián)存儲器字109-j的數(shù)據(jù)單元110-j-1～110-j-n中的n比特存儲數(shù)據(jù)相同的值，作為n比特的2次存儲數(shù)據(jù)，存儲在數(shù)據(jù)單元113-j-1～113-j-n中。
圖14是表示n比特m字結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有相聯(lián)存儲器100的n比特m字結(jié)構(gòu)的1次檢索用相聯(lián)存儲器103的結(jié)構(gòu)例框圖。n比特m字結(jié)構(gòu)的1次檢索用相聯(lián)存儲器103具有n比特的1次相聯(lián)存儲器字109-1～109-m、電阻121-1～121-n、和邏輯非門122-1～122-n。第j個1次相聯(lián)存儲器字109-j具有n個相聯(lián)存儲器單元118-j-1～118-j-n。在第j個1次相聯(lián)存儲器字109-j上，為了輸入而連接對應(yīng)的數(shù)據(jù)字線115-j和屏蔽字線117-j，為了輸出而連接對應(yīng)的1次一致線116-j和一致數(shù)據(jù)中間邏輯線114-1～114-n，為了輸入輸出而連接n條1次位線105-1～105-n。
在第j個1次相聯(lián)存儲器字109-j的第k比特(k為1以上、n以下的自然數(shù))的相聯(lián)存儲器單元118-j-k上，為了輸入而連接對應(yīng)的數(shù)據(jù)字線115-j和屏蔽字線117-j，為了輸出而連接對應(yīng)的1次一致線116-j和一致數(shù)據(jù)中間邏輯線114-k，為了輸入輸出而連接1次位線105-k。
相聯(lián)存儲器單元118-j-k具備存儲經(jīng)1次位線105-k從外部輸入的存儲數(shù)據(jù)的對應(yīng)的比特信息的數(shù)據(jù)單元110-j-k、對存儲在數(shù)據(jù)單元110-j-k中的比特信息與從外部經(jīng)1次位線105-k輸入的信息進行比較的比較器119-j-k、存儲從外部經(jīng)1次位線105-k輸入的屏蔽信息的對應(yīng)比特信息的屏蔽單元111-j-k、和邏輯門120-j-k。這里，在存儲在屏蔽單元111-j-k中的比特信息是屏蔽有效狀態(tài)的情況下，將存儲數(shù)據(jù)的無效狀態(tài)存儲在對應(yīng)的數(shù)據(jù)單元110-j-k中。
另外，在本例中，將屏蔽信息的屏蔽有效狀態(tài)設(shè)為“0”，將屏蔽無效狀態(tài)設(shè)為“1”，將存儲數(shù)據(jù)的有效狀態(tài)設(shè)為“1”，將無效狀態(tài)設(shè)為“0”。與存儲數(shù)據(jù)一樣，將中間數(shù)據(jù)線106-1～106-n的有效狀態(tài)設(shè)為“1”，將無效狀態(tài)設(shè)為“0”。將1次一致線116-1～116-m、2次一致線126-1～126-m和一致線102-1～102-m的有效狀態(tài)設(shè)為“1”，將無效狀態(tài)設(shè)為“0”。
數(shù)據(jù)單元100-j-k在對應(yīng)的數(shù)據(jù)字線115-j為有效狀態(tài)的情況下，若對應(yīng)的1次位線105-k上寫入數(shù)據(jù)被驅(qū)動，則作為存儲數(shù)據(jù)存儲，若對應(yīng)的1次位線105-k未被驅(qū)動，則將存儲的存儲數(shù)據(jù)輸出到對應(yīng)的1次位線105-k。若對應(yīng)的數(shù)據(jù)字線115-j為無效狀態(tài)，則不對1次位線105-k進行任何操作。另外，無論對應(yīng)的數(shù)據(jù)字線115-j的值如何，都將存儲的存儲數(shù)據(jù)輸出到相同的相聯(lián)存儲器單元118-j-k中的比較器119-j-k和邏輯門120-j-k。
屏蔽單元111-j-k在對應(yīng)的屏蔽字線117-j為有效狀態(tài)的情況下，若對應(yīng)的1次位線105-k上寫入數(shù)據(jù)被驅(qū)動，則將寫入數(shù)據(jù)存儲為屏蔽信息，若對應(yīng)的1次位線105-k未被驅(qū)動，則將存儲的屏蔽信息輸出到對應(yīng)的1次位線105-k中。若對應(yīng)的屏蔽字線117-j為無效狀態(tài)，則不對1次位線105-k進行任何操作。另外，無論對應(yīng)的屏蔽字線117-j的值如何，都將存儲的屏蔽信息輸出到相同的相聯(lián)存儲器單元118-j-k中的比較器119-j-k。
在開始1次檢索動作之前，1次一致線116-1～116-m被預(yù)充電到高電平，變?yōu)橛行顟B(tài)“1”。
比較器119-j-k將在對應(yīng)的1次位線105-k、及與之相同的相聯(lián)存儲器單元118-j-k中的數(shù)據(jù)單元110-j-k中存儲的存儲數(shù)據(jù)、和存儲在屏蔽單元111-j-k中的屏蔽信息設(shè)為輸入。比較器119-j-k在屏蔽信息為屏蔽有效狀態(tài)“0”時，將對應(yīng)的1次一致線116-j變?yōu)獒尫艩顟B(tài)，在此外的情況下，若1次位線105-k的值與存儲數(shù)據(jù)一致，則將對應(yīng)的1次一致線116-j變?yōu)殚_放狀態(tài)，若不一致，則輸出無效狀態(tài)“0”。因此，第j個1次相聯(lián)存儲器字109-j中的n個比較器119-j-1～119-j-n構(gòu)成接線(wired)AND邏輯連接，即，在全部將1次一致線116-j設(shè)為開放狀態(tài)時，1次一致線116-j變?yōu)橛行顟B(tài)“1”，在此外的情況下變?yōu)闊o效狀態(tài)“0”，將1次一致線116的有效狀態(tài)“1”設(shè)為真。即，在1次檢索動作時，只在為了屏蔽有效狀態(tài)“0”而去除從比較對象中除去屏蔽信息的比特后，1次相聯(lián)存儲器字109-j存儲的存儲數(shù)據(jù)與1次位線105-1～105-n的值完全一致的情況下，1次一致線116-j才變?yōu)橛行顟B(tài)“1”，在此外的情況下變?yōu)闊o效狀態(tài)“0”。
當相同的1次相聯(lián)存儲器字109-j中的1次一致線116-j為有效狀態(tài)“1”、且相同的相聯(lián)存儲器單元118-j-k中的數(shù)據(jù)單元110-j-k中存儲的存儲數(shù)據(jù)為有效狀態(tài)“1”時，邏輯門120-j-k向?qū)?yīng)的一致數(shù)據(jù)中間邏輯線114-k輸出中間數(shù)據(jù)線106的無效狀態(tài)“0”，并在此外的情況下變?yōu)殚_放狀態(tài)。一致數(shù)據(jù)中間邏輯線114-k經(jīng)電阻121-k連接于中間數(shù)據(jù)線106的有效狀態(tài)“1”，與對應(yīng)的m個邏輯門120-1-k～120-m-k構(gòu)成接線邏輯連接。因此，被連接的m個邏輯門120-1-k～120-m-k全部將一致數(shù)據(jù)中間邏輯線114-k變?yōu)殚_放狀態(tài)時，一致數(shù)據(jù)中間邏輯線114-k變?yōu)橹虚g數(shù)據(jù)線106的有效狀態(tài)“1”，在此外的情況下變?yōu)橹虚g數(shù)據(jù)線106的無效狀態(tài)“0”。
邏輯非門122-1～122-n將對應(yīng)的一致數(shù)據(jù)中間邏輯線114-1～114-n的邏輯狀態(tài)反轉(zhuǎn)，并輸出到中間數(shù)據(jù)線106-1～106-n。
因此，在中間數(shù)據(jù)線106-k中，具有通過m個邏輯門120-1-k～120-m-k、一致數(shù)據(jù)中間邏輯線114-k、電阻121-k和邏輯非門122-k、在執(zhí)行1次檢索后變?yōu)橛行顟B(tài)“1”的1次一致線161-1～161-m的全部第k比特的相聯(lián)存儲器單元118-1-k～118-m-k中的數(shù)據(jù)單元110-1-k～110-m-k中存儲的存儲數(shù)據(jù)彼此得到將存儲數(shù)據(jù)的有效狀態(tài)設(shè)為真的邏輯或運算的結(jié)果。在本例中，得到將存儲數(shù)據(jù)的有效狀態(tài)“1”設(shè)為真的邏輯或運算的結(jié)果。通過這些動作，向中間數(shù)據(jù)線106-1～106-n輸出在執(zhí)行1次檢索后與檢索數(shù)據(jù)101一致的存儲數(shù)據(jù)中、與無效狀態(tài)“0”的比特數(shù)最少的存儲數(shù)據(jù)相同的值。
圖15是表示n比特m字結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有相聯(lián)存儲器100的n比特m字結(jié)構(gòu)的2次檢索用相聯(lián)存儲器104的結(jié)構(gòu)例的框圖。n比特m字結(jié)構(gòu)的2次檢索用相聯(lián)存儲器104具有2次相聯(lián)存儲器字112-1～112-m。第j個2次相聯(lián)存儲器字112-1～112-j具有n個相聯(lián)存儲器單元123-j-1～123-j-n。在2次相聯(lián)存儲器字112-j上，為了輸入而連接對應(yīng)的數(shù)據(jù)字線125-j，為了輸出而連接對應(yīng)的2次一致線126-j，為了輸入輸出而連接n條2次位線108-1～108-n。
第j個2次相聯(lián)存儲器字112-j的第k比特的相聯(lián)存儲器單元123-j-k上，為了輸入而連接對應(yīng)的數(shù)據(jù)字線125-j，為了輸出而連接對應(yīng)的2次一致線126-j，為了輸入輸出而連接2次位線108-k。
相聯(lián)存儲器單元123-j-k具備存儲經(jīng)2次位線108-k從外部輸入的2次存儲數(shù)據(jù)的對應(yīng)比特信息的數(shù)據(jù)單元113-j-k；和對存儲在數(shù)據(jù)單元113-j-k中的比特信息與從外部經(jīng)2次位線108-k輸入的信息進行比較的比較器124-j-k。
數(shù)據(jù)單元113-j-k在對應(yīng)的數(shù)據(jù)字線125-j為有效狀態(tài)的情況下，若對應(yīng)的2次位線108-k上寫入數(shù)據(jù)被驅(qū)動，則將存儲為2次存儲數(shù)據(jù)，若對應(yīng)的2次位線108-k未被驅(qū)動，則將存儲的2次存儲數(shù)據(jù)輸出到對應(yīng)的2次位線108-k中。若對應(yīng)的數(shù)據(jù)字線125-j為無效狀態(tài)，則不對2次位線108-k進行任何操作。另外，無論對應(yīng)的數(shù)據(jù)字線125-j的值如何，都將存儲的2次存儲數(shù)據(jù)輸出到相同的相聯(lián)存儲器單元123-j-k中的比較器124-j-k。
在開始2次檢索動作之前，2次一致線126-1～126-j被預(yù)充電到高電平，變?yōu)橛行顟B(tài)“1”。
比較器124-j-k將對應(yīng)的2次位線108-k、及與之相同的相聯(lián)存儲器單元123-j-k中的數(shù)據(jù)單元113-j-k中存儲的2次存儲數(shù)據(jù)設(shè)為輸入。在2次位線108-k的值與2次存儲數(shù)據(jù)一致時，比較器124-j-k將對應(yīng)的2次一致線126-j變?yōu)獒尫艩顟B(tài)，在不一致時，輸出無效狀態(tài)“0”。第j個2次相聯(lián)存儲器字112-j中的n個比較器124-j-1～124-j-n構(gòu)成接線AND邏輯連接，即，在將全部2次一致線126-j設(shè)為開放狀態(tài)時，2次一致線126-j變?yōu)橛行顟B(tài)“1”，在此外的情況下變?yōu)闊o效狀態(tài)“0”，將2次一致線126的有效狀態(tài)“1”設(shè)為真。即，在2次檢索動作時，只在2次相聯(lián)存儲器字112-j存儲的2次存儲數(shù)據(jù)與2次位線108-1～108-n的值完全一致的情況下，2次一致線126-j才變?yōu)橛行顟B(tài)“1”，在此外的情況下變?yōu)闊o效狀態(tài)“0”。
(現(xiàn)有相聯(lián)存儲器的動作)下面，用圖16來說明將上述現(xiàn)有相聯(lián)存儲器100用于圖11的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-1的傳送目的地網(wǎng)址計算中時的動作。因而圖16中，將相聯(lián)存儲器100假設(shè)為9位(bit)5字(word)的結(jié)構(gòu)。
作為存儲在各1次相聯(lián)存儲器字109-1～109-5中的存儲數(shù)據(jù)、屏蔽信息，存儲著圖11的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-1的連接信息。此時，連接信息中的隨意“*”狀態(tài)的比特通過將存儲數(shù)據(jù)的對應(yīng)比特設(shè)為存儲數(shù)據(jù)的無效狀態(tài)“0”、將屏蔽信息的對應(yīng)比特設(shè)為屏蔽有效狀態(tài)“0”來表現(xiàn)。
即，因為在1次相聯(lián)存儲器字109-1中，用結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)來表現(xiàn)表示段2的網(wǎng)址(2.*.*)，所以用2進制數(shù)表現(xiàn)，存儲“010.000.000”作為存儲數(shù)據(jù)，存儲“111.000.000”作為屏蔽信息。同樣，因為在1次相聯(lián)存儲器字109-2中，用結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)來表現(xiàn)表示段3的網(wǎng)址(3.*.*)，所以用2進制數(shù)表現(xiàn)，存儲“011.000.000”作為存儲數(shù)據(jù)，存儲“111.000.000”作為屏蔽信息。因為在1次相聯(lián)存儲器字109-3中用結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)來表現(xiàn)表示段4的網(wǎng)址(1.2.*)，所以用2進制數(shù)表現(xiàn)，存儲“001.010.000”作為存儲數(shù)據(jù)，存儲“111.111.000”作為屏蔽信息。因為在1次相聯(lián)存儲器字109-4中用結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)來表現(xiàn)表示段5的網(wǎng)址(1.3.*)，所以用2進制數(shù)表現(xiàn)，存儲“001.011.000”作為存儲數(shù)據(jù)，存儲“111.111.000”作為屏蔽信息。因為在1次相聯(lián)存儲器字109-5中，用結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)來表現(xiàn)表示段6的網(wǎng)址(2.6.*)，所以用2進制數(shù)表現(xiàn)，存儲“010.110.000”作為存儲數(shù)據(jù)，存儲“111.111.000”作為屏蔽信息。
另外，在2次檢索用相聯(lián)存儲器104的2次相聯(lián)存儲器字112-1～112-5中，設(shè)存儲與對應(yīng)的1次相聯(lián)存儲器字109-1～109-5的存儲數(shù)據(jù)相同的值來作為2次存儲數(shù)據(jù)。因此，分別在2次相聯(lián)存儲器字112-1中，以2進制表現(xiàn)來存儲“010.000.000”，在2次相聯(lián)存儲器字112-2中，以2進制表現(xiàn)來存儲“011.000.000”，在2次相聯(lián)存儲器字112-3中，以2進制表現(xiàn)來存儲“001.010.000”，在2次相聯(lián)存儲器字112-4中，以2進制表現(xiàn)來存儲“000.011.000”，在2次相聯(lián)存儲器字112-5中，以2進制表現(xiàn)來存儲“010.110.000”。
在1次檢索動作之前，設(shè)將全部1次一致線116-1～116-5預(yù)充電到高電平，變?yōu)橛行顟B(tài)“1”。另外，在2次檢索動作之前，設(shè)將全部2次一致線126-1～126-5預(yù)充電到高電平，變?yōu)橛行顟B(tài)“1”。
下面，說明輸入圖11的用戶設(shè)備401-3的8進制數(shù)表現(xiàn)的網(wǎng)址(2.6.5)作為檢索數(shù)據(jù)101，并進行檢索動作情況下的動作。
將檢索數(shù)據(jù)101的9比特的2進制數(shù)表現(xiàn)的值“010.110.101”輸入9條1次位線105-1～105-9，1次檢索用相聯(lián)存儲器103執(zhí)行1次檢索。作為結(jié)果，存儲在1次相聯(lián)存儲器字109-1中的8進制數(shù)表現(xiàn)的(2.*.*)和存儲在1次相聯(lián)存儲器字109-5中的8進制數(shù)表現(xiàn)的(2.6.*)與1次位線105-1～105-9的狀態(tài)一致。因此，作為1次檢索的結(jié)果，1次一致線116-1、116-5這兩條線變?yōu)橛行顟B(tài)“1”，其余的1次一致線116-2、116-3和116-4變?yōu)闊o效狀態(tài)“0”。
此時，從中間數(shù)據(jù)線106-1輸出針對1次相聯(lián)存儲器字109-1內(nèi)的對應(yīng)存儲數(shù)據(jù)“0”和1次相聯(lián)存儲器字109-5內(nèi)的對應(yīng)存儲數(shù)據(jù)“0”的、將“1”設(shè)為真的邏輯或結(jié)果“0”。從中間數(shù)據(jù)線106-2輸出針對1次相聯(lián)存儲器字109-1內(nèi)的對應(yīng)存儲數(shù)據(jù)“1”和1次相聯(lián)存儲器字109-5內(nèi)的對應(yīng)存儲數(shù)據(jù)“1”的、將“1”設(shè)為真的邏輯或結(jié)果“1”。后面一樣，分別從中間數(shù)據(jù)線106-3輸出針對“0”和“0”的、將“1”設(shè)為真的邏輯或結(jié)果“0”，從中間數(shù)據(jù)線106-4輸出針對“0”和“1”的、將“1”設(shè)為真的邏輯或結(jié)果“1”，從中間數(shù)據(jù)線106-5輸出針對“0”和“1”的、將“1”設(shè)為真的邏輯或結(jié)果“1”，從中間數(shù)據(jù)線106-6輸出針對“0”和“0”的、將“1”設(shè)為真的邏輯或結(jié)果“0”，從中間數(shù)據(jù)線106-7輸出針對“0”和“0”的、將“1”設(shè)為真的邏輯或結(jié)果“0”，從中間數(shù)據(jù)線106-8輸出針對“0”和“0”的、將“1”設(shè)為真的邏輯或結(jié)果“0”，從中間數(shù)據(jù)線106-9輸出針對“0”和“0”的、將“1”設(shè)為真的邏輯或結(jié)果“0”。因此，得到以2進制數(shù)表現(xiàn)的“010110000”，作為中間數(shù)據(jù)107。
將中間數(shù)據(jù)107的值輸入2次位線108-1～108-9，2次檢索用相聯(lián)存儲器104執(zhí)行2次檢索。作為結(jié)果，僅存儲在2次相聯(lián)存儲器字112-5中的2進制數(shù)表現(xiàn)的“010110000”與2次位線108-1～108-9的狀態(tài)完全一致。因此，僅2次一致線126-5變?yōu)橛行顟B(tài)“1”，其余的2次一致線126-1、126-2、126-3和126-4變?yōu)闊o效狀態(tài)“0”。從而，相聯(lián)存儲器100僅向一致線102-5輸出有效狀態(tài)“1”。
因此，可知現(xiàn)有的相聯(lián)存儲器100可僅向考慮對應(yīng)的屏蔽信息后與輸入的檢索數(shù)據(jù)101進行比較的結(jié)果一致的存儲數(shù)據(jù)中、屏蔽信息的屏蔽有效狀態(tài)的比特最少的存儲數(shù)據(jù)所對應(yīng)的一致線102-5輸出有效狀態(tài)。另外，即使由于未圖示的時鐘信號而在1次檢索、2次檢索中分別需要1個時鐘時間的情況下，由于獨立具有執(zhí)行1次檢索的1次檢索用相聯(lián)存儲器103、和執(zhí)行2次檢索用相聯(lián)存儲器的2次檢索用相聯(lián)存儲器104，所以可知能在每個時鐘輸入檢索數(shù)據(jù)101，并執(zhí)行傳送目的地網(wǎng)址的計算。
上述現(xiàn)有的n比特m字結(jié)構(gòu)的相聯(lián)存儲器100，將n比特m字結(jié)構(gòu)的1次檢索用相聯(lián)存儲器103生成的n比特的中間數(shù)據(jù)107設(shè)為2次檢索用相聯(lián)存儲器104的輸入，所以2次檢索用相聯(lián)存儲器104必需是n比特m字結(jié)構(gòu)。
這里，1次檢索用相聯(lián)存儲器103的數(shù)據(jù)單元110-1-1～110-m-n、屏蔽單元111-1-1～111-m-n、和2次檢索用相聯(lián)存儲器104的數(shù)據(jù)單元113-1-1～113-m-n，可由6個MOS晶體管所構(gòu)成的一般靜態(tài)RAM元件構(gòu)成。此時，構(gòu)成靜態(tài)SRAM元件的各MOS晶體管的面積一般與制造現(xiàn)有的相聯(lián)存儲器100時允許的最小面積的MOS晶體管相等。
但是，如圖14所示，1次一致線116-j由于需要與n個相聯(lián)存儲器單元118-j-1～118-j-n中的比較器119-j-1～119-j-n進行接線邏輯連接的布線長度，所以布線電容非常大，為了驅(qū)動該布線電容，構(gòu)成比較器119的MOS晶體管的面積變得非常大。例如，在0.25μm制造工藝的情況下，為了連接64個相聯(lián)存儲器單元118，必需約1mm的布線長度，該布線長度的布線電容約為0.3pF左右。用于驅(qū)動該電容的晶體管尺寸必需是制造工藝允許的最小面積的M0S晶體管的10-30倍。同樣，如圖15所示，2次一致線126-j也需要與n個相聯(lián)存儲器單元123-j-1～123-j-n進行接線邏輯連接的布線長度，構(gòu)成比較器124的MOS晶體管的面積也必需為最小面積的MOS晶體管的10-30倍。另外，如圖14所示，一致數(shù)據(jù)中間邏輯線114-k也必需與m個1次相聯(lián)存儲器字109-1～109-m中的邏輯門120-1-k～120-m-k進行接線邏輯連接的布線長度，構(gòu)成邏輯門120的MOS晶體管的面積也必需為最小面積的MOS晶體管的10-30倍。
這里，假設(shè)構(gòu)成比較器119、比較器124和邏輯門120的MOS晶體管的面積為最小面積的MOS晶體管的10倍，另外，若假設(shè)比較器119由4個MOS晶體管構(gòu)成，比較器120由3個MOS晶體管構(gòu)成，邏輯門120由2個MOS晶體管構(gòu)成，則構(gòu)成1次檢索用相聯(lián)存儲器103的相聯(lián)存儲器單元118的面積是最小面積的MOS晶體管的72倍，構(gòu)成2次檢索用相聯(lián)存儲器104的相聯(lián)存儲器單元123的面積是最小面積的MOS晶體管的36倍。
因此，在現(xiàn)有的n比特m字結(jié)構(gòu)的相聯(lián)存儲器100中，1次檢索用相聯(lián)存儲器103與2次檢索用相聯(lián)存儲器104都是n比特m字結(jié)構(gòu)，所以存在如下問題無論檢索數(shù)據(jù)101的比特寬如何，1次檢索用相聯(lián)存儲器103以外的構(gòu)成要素的合計面積都需要1次檢索用相聯(lián)存儲器103的面積的0.5倍。
另外，m條1次一致線116-1～116-m中、在1次檢索后也保持有效狀態(tài)的一致線最大也僅是與屏蔽信息的比特長相同的n條，其余的(m-n)條在放電檢索前預(yù)充電到有效狀態(tài)的電荷。m條2次一致線126-1～126-m中、在2次檢索后也保持有效狀態(tài)的一致線僅為1條，其余的(m-1)條在放電檢索前預(yù)充電到有效狀態(tài)的電荷。因此，在1字64比特下為32768字結(jié)構(gòu)的情況下，使1次一致線116、2次一致線126重合，即使在最小的情況下，每次檢索動作中也需要(32768-64)+(32768-1)＝65471條的布線電容。一致數(shù)據(jù)中間邏輯線114-1～114-n、1次位線105-1～105-n、2次位線108-1～108-n都為n條，在上述實例中，共計為192條，所以可忽視。即，可知現(xiàn)有的相聯(lián)存儲器100的功耗大部分是每次檢索動作中預(yù)充電1次一致線116、2次一致線126所需的功率。這里，在0.25μm制造工藝中，在1字64比特下為32768字結(jié)構(gòu)的情況下，1次一致線116、2次一致線126每條的布線電容如上所述分別為約0.3pF。因此，若將電源電壓設(shè)為2.5V，將執(zhí)行檢索的周期設(shè)為20ns，則芯片整體的功耗為(0.3pF×2.5V)÷20ns×2.5V×65471條＝6.14W，存在功耗非常大的問題。
因此，存在將現(xiàn)有的相聯(lián)存儲器100用于計算傳送目的地網(wǎng)址中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功耗也非常大的問題。
在日本專利3191737號中還記載了如下結(jié)構(gòu)例，即在1次檢索用相聯(lián)存儲器中，設(shè)置n比特的選擇部件與n比特的存儲部件，而且，通過控制各相聯(lián)存儲器單元內(nèi)的比較器的動作，基本不使1次檢索用相聯(lián)存儲器的晶體管數(shù)量增加地兼用2次檢索用相聯(lián)存儲器的結(jié)構(gòu)要素。此時，雖然解決了上述芯片面積、功耗的問題，但由于在1次檢索、2次檢索中兼用相同的結(jié)構(gòu)要素，所以不能在每個時鐘輸入檢索數(shù)據(jù)101，存在傳送目的地網(wǎng)址的計算執(zhí)行速度降低到上述相聯(lián)存儲器100時的2分之1以下的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種相聯(lián)存儲器，可在每個時鐘執(zhí)行輸出對與檢索數(shù)據(jù)一致的存儲數(shù)據(jù)之中對應(yīng)的屏蔽信息的有效狀態(tài)比特的數(shù)量最少的存儲數(shù)據(jù)進行識別的信號的運算，且每單位芯片面積的存儲電容大。
另一目的在于提供一種相聯(lián)存儲器，可在每個時鐘執(zhí)行輸出對與檢索數(shù)據(jù)一致的存儲數(shù)據(jù)之中對應(yīng)的屏蔽信息的有效狀態(tài)比特的數(shù)量最少的存儲數(shù)據(jù)進行識別的信號的運算，且功耗小。
再一目的在于提供一種可降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功耗和高速傳送數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
為了實現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明中，作為方案1是一種相聯(lián)存儲器，其特征在于，具備第1存儲器，該第1存儲器具備分別存儲m個n比特長的第1存儲數(shù)據(jù)的m條字(m、n為自然數(shù))和1個或多個屏蔽信息，所述屏蔽信息對應(yīng)于所述第1存儲數(shù)據(jù)的1個或多個，能通過對應(yīng)的比特的屏蔽有效狀態(tài)、屏蔽無效狀態(tài)來設(shè)定是否從檢索對象中除去所述第1存儲數(shù)據(jù)的各比特列，以字單位將輸入的n比特長的1次檢索數(shù)據(jù)與所述第1存儲數(shù)據(jù)相比較，對一致的字輸出1次一致信號，而且，將一致的字內(nèi)的所述第1存儲數(shù)據(jù)彼此的邏輯運算結(jié)果作為中間數(shù)據(jù)來輸出；壓縮運算部件，執(zhí)行將所述中間數(shù)據(jù)的比特寬壓縮到p(p為自然數(shù))比特長的運算，作為2次檢索數(shù)據(jù)輸出；第2存儲器，使對所述第1存儲數(shù)據(jù)在每個字進行所述壓縮運算而得到的p比特長的m個第2存儲數(shù)據(jù)，對應(yīng)于所述第1存儲數(shù)據(jù)的各字來存儲，以字單位將所述2次檢索數(shù)據(jù)與所述第2存儲數(shù)據(jù)相比較，對一致的字輸出2次一致信號；和無效化部件，當每個字從所述第1存儲器輸出的所述1次一致信號不一致時，將對應(yīng)的所述2次一致信號變?yōu)椴灰恢聽顟B(tài)。
作為方案2是一種相聯(lián)存儲器，其特征在于，具備第1存儲器，將m個(m為自然數(shù))結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲在m個字中，該m個結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)包括n比特長的第1存儲數(shù)據(jù)(n為自然數(shù))和屏蔽信息，所述屏蔽信息可通過對應(yīng)的比特的屏蔽有效狀態(tài)、屏蔽無效狀態(tài)來設(shè)定是否從檢索對象中除去所述第1存儲數(shù)據(jù)的各比特列，以字單位將輸入的n比特長的1次檢索數(shù)據(jù)與所述結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)中的所述第1存儲數(shù)據(jù)相比較，對一致的字輸出1次一致信號，而且，將一致的字內(nèi)的所述屏蔽信息彼此的邏輯運算結(jié)果作為中間數(shù)據(jù)來輸出；壓縮運算部件，執(zhí)行將所述中間數(shù)據(jù)的比特寬壓縮到p(p為自然數(shù))比特長的運算，作為2次檢索數(shù)據(jù)輸出；第2存儲器，使對所述第1存儲數(shù)據(jù)在每個字進行所述壓縮運算而得到的p比特長的m個第2存儲數(shù)據(jù)，對應(yīng)于所述第1存儲數(shù)據(jù)的各字來存儲，以字單位將所述2次檢索數(shù)據(jù)與所述第2存儲數(shù)據(jù)相比較，對一致的字輸出2次一致信號；和無效化部件，當每個字從所述第1存儲器輸出的所述1次一致信號不一致時，將對應(yīng)的所述2次一致信號變?yōu)椴灰恢聽顟B(tài)。
作為方案3是一種相聯(lián)存儲器，其特征在于，具備第1存儲器，將m個(m為自然數(shù))結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲在m個字中，該m個結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)包括n比特長的第1存儲數(shù)據(jù)(n為自然數(shù))和屏蔽信息，所述屏蔽信息可通過對應(yīng)的比特的屏蔽有效狀態(tài)、屏蔽無效狀態(tài)來設(shè)定是否從檢索對象中除去所述第1存儲數(shù)據(jù)的各比特列，以字單位將輸入的n比特長的1次檢索數(shù)據(jù)與所述結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)中的所述第1存儲數(shù)據(jù)相比較，對一致的字輸出1次一致信號，而且，將一致的字內(nèi)的所述屏蔽信息彼此與所述1次檢索數(shù)據(jù)的邏輯運算結(jié)果作為中間數(shù)據(jù)來輸出；壓縮運算部件，執(zhí)行將所述中間數(shù)據(jù)的比特寬壓縮到p(p為自然數(shù))比特長的運算，作為2次檢索數(shù)據(jù)輸出；第2存儲器，使對所述第1存儲數(shù)據(jù)在每個字進行所述壓縮運算而得到的p比特長的m個第2存儲數(shù)據(jù)，對應(yīng)于所述第1存儲數(shù)據(jù)的各字來存儲，以字單位將所述2次檢索數(shù)據(jù)與所述第2存儲數(shù)據(jù)相比較，對一致的字輸出2次一致信號；和無效化部件，當每個字從所述第1存儲器輸出的所述1次一致信號不一致時，將對應(yīng)的所述2次一致信號變?yōu)椴灰恢聽顟B(tài)。
作為方案4是一種相聯(lián)存儲器，就權(quán)利要求1-3之一所述的相聯(lián)存儲器而言，其特征在于所述壓縮運算部件對所述中間數(shù)據(jù)的處于無效狀態(tài)的比特的數(shù)量進行計數(shù)，并根據(jù)該計數(shù)值來執(zhí)行所述壓縮運算。
作為方案5是一種相聯(lián)存儲器，就權(quán)利要求4所述的相聯(lián)存儲器而言，其特征在于所述計數(shù)值是從所述中間數(shù)據(jù)的第1比特位置向第2比特位置連續(xù)的處于無效狀態(tài)的比特的數(shù)量。
作為方案6是一種相聯(lián)存儲器，就權(quán)利要求1-3之一所述的相聯(lián)存儲器而言，其特征在于所述壓縮運算部件對所述中間數(shù)據(jù)的處于有效狀態(tài)的比特的數(shù)量進行計數(shù)，并根據(jù)該計數(shù)值來執(zhí)行所述壓縮運算。
作為方案7是一種相聯(lián)存儲器，就權(quán)利要求6所述的相聯(lián)存儲器而言，其特征在于所述計數(shù)值是從所述中間數(shù)據(jù)的第1比特位置向第2比特位置連續(xù)的處于有效狀態(tài)的比特的數(shù)量。
作為方案8是一種相聯(lián)存儲器，就權(quán)利要求1-3之一所述的相聯(lián)存儲器而言，其特征在于所述第1存儲器當所述屏蔽信息在全部比特表示屏蔽有效狀態(tài)時，不存儲所述屏蔽信息和對應(yīng)的所述第1存儲數(shù)據(jù)。
作為方案9是一種相聯(lián)存儲器，就權(quán)利要求1-3之一所述的相聯(lián)存儲器而言，其特征在于設(shè)置使所述1次一致信號與所述2次一致信號的輸出定時同步的部件。
作為方案10是一種相聯(lián)存儲器，就權(quán)利要求1-3之一所述的相聯(lián)存儲器而言，其特征在于所述無效化部件包含預(yù)充電控制部件，在所述1次一致信號處于不一致狀態(tài)時使所述2次一致信號的信號電平放電，在所述1次一致信號處于一致狀態(tài)時使所述2次一致信號的信號電平充電。
作為方案11是一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，具備路徑信息表格，該路徑信息表格包括存儲路徑信息的多個字和1個或多個屏蔽信息，所述屏蔽信息對應(yīng)于所述路徑信息的1個或多個、并可通過對應(yīng)的比特的狀態(tài)來設(shè)定是否從檢索對象中除去所述路徑信息的各比特列，其特征在于，具備1次檢索部件，以字單位將作為1次檢索數(shù)據(jù)輸入的、輸入通信數(shù)據(jù)中的目的網(wǎng)址與所述路徑信息相比較，輸出對一致的字進行識別的1次一致信號，而且，將一致的字內(nèi)的所述路徑信息彼此的邏輯運算結(jié)果作為中間數(shù)據(jù)來輸出；壓縮運算部件，對所述中間數(shù)據(jù)執(zhí)行壓縮比特寬的運算，生成2次檢索數(shù)據(jù)；2次檢索部件，使對所述路徑信息在每個字執(zhí)行所述壓縮運算而得到的第2存儲數(shù)據(jù)，對應(yīng)于所述路徑信息的各字來存儲，以字單位將所述2次檢索數(shù)據(jù)與所述第2存儲數(shù)據(jù)相比較，輸出對一致的字進行識別的2次一致信號；無效化部件，1次一致信號每個字都不一致時，通過將對應(yīng)的所述2次一致信號變?yōu)椴灰恢聽顟B(tài)，生成最終一致信號；和確定部件，根據(jù)所述最終一致信號來確定與所述輸入通信數(shù)據(jù)相對應(yīng)的輸出通信數(shù)據(jù)的傳送目的地地址。
作為方案12是一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的傳送目的地地址確定方法，其特征在于，具備路徑信息表格，該路徑信息表格包括存儲路徑信息的多個字和1個或多個屏蔽信息，所述屏蔽信息對應(yīng)于所述路徑信息的1個或多個、并可通過對應(yīng)的比特的狀態(tài)來設(shè)定是否從檢索對象中除去所述路徑信息的各比特列，當將輸入通信數(shù)據(jù)中的目的網(wǎng)址作為1次檢索數(shù)據(jù)輸入時，執(zhí)行以字單位將所述目的網(wǎng)址與所述路徑信息相比較的1次檢索，生成一致的字內(nèi)的所述路徑信息彼此的邏輯運算結(jié)果，作為中間數(shù)據(jù)，對所述中間數(shù)據(jù)執(zhí)行壓縮比特寬的運算，生成2次檢索數(shù)據(jù)，執(zhí)行2次檢索，以字單位將所述2次檢索數(shù)據(jù)與對所述1次檢索中一致的1個或多個所述字內(nèi)的路徑信息執(zhí)行所述壓縮運算而得到結(jié)果相比較，根據(jù)所述2次檢索中對應(yīng)于一致字的所述路徑信息，確定與所述輸入通信數(shù)據(jù)相對應(yīng)的輸出通信數(shù)據(jù)的傳送目的地地址。
作為方案13是一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，具備路徑信息表格，該路徑信息表格包括將路徑信息與屏蔽信息成對存儲的多個字，所述屏蔽信息可通過對應(yīng)的比特的狀態(tài)來設(shè)定是否從檢索對象中除去所述路徑信息的各比特列，其特征在于，具備1次檢索部件，以字單位將作為1次檢索數(shù)據(jù)輸入的、輸入通信數(shù)據(jù)中的目的網(wǎng)址與所述路徑信息相比較，輸出對一致的字進行識別的1次一致信號，而且，將一致的字內(nèi)的所述屏蔽信息彼此與所述1次檢索數(shù)據(jù)的邏輯運算結(jié)果作為中間數(shù)據(jù)來輸出；壓縮運算部件，對所述中間數(shù)據(jù)執(zhí)行壓縮比特寬的運算，生成2次檢索數(shù)據(jù)；2次檢索部件，使對所述路徑信息在每個字執(zhí)行所述壓縮運算而得到的第2存儲數(shù)據(jù)，對應(yīng)于所述路徑信息的各字來存儲，以字單位將所述2次檢索數(shù)據(jù)與所述第2存儲數(shù)據(jù)相比較，輸出對一致的字進行識別的2次一致信號；無效化部件，1次一致信號每個字都不一致時，通過將對應(yīng)的所述2次一致信號變?yōu)椴灰恢聽顟B(tài)，生成最終一致信號；和確定部件，根據(jù)所述最終一致信號來確定與所述輸入通信數(shù)據(jù)相對應(yīng)的輸出通信數(shù)據(jù)的傳送目的地地址。
作為方案14是一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的傳送目的地地址確定方法，其特征在于，具備路徑信息表格，該路徑信息表格包括將路徑信息與屏蔽信息成對存儲的多個字，所述屏蔽信息可通過對應(yīng)的比特的狀態(tài)來設(shè)定是否從檢索對象中除去所述路徑信息的各比特列，當將輸入通信數(shù)據(jù)中的目的網(wǎng)址作為1次檢索數(shù)據(jù)輸入時，執(zhí)行以字單位將所述目的網(wǎng)址與所述路徑信息相比較的1次檢索，生成一致的字內(nèi)的所述屏蔽信息彼此與所述1次檢索數(shù)據(jù)的邏輯運算結(jié)果，作為中間數(shù)據(jù)，對所述中間數(shù)據(jù)執(zhí)行壓縮比特寬的運算，生成2次檢索數(shù)據(jù)，執(zhí)行2次檢索，以字單位將所述2次檢索數(shù)據(jù)與對所述1次檢索中一致的1個或多個所述字內(nèi)的路徑信息執(zhí)行所述壓縮運算而得到結(jié)果相比較，根據(jù)所述2次檢索中對應(yīng)于一致字的所述路徑信息，確定與所述輸入通信數(shù)據(jù)相對應(yīng)的輸出通信數(shù)據(jù)的傳送目的地地址。
作為方案15是一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，具備路徑信息表格，該路徑信息表格包括將路徑信息與屏蔽信息成對存儲的多個字，所述屏蔽信息可通過對應(yīng)的比特的狀態(tài)來設(shè)定是否從檢索對象中除去所述路徑信息的各比特列，其特征在于，具備1次檢索部件，以字單位將作為1次檢索數(shù)據(jù)輸入的、輸入通信數(shù)據(jù)中的目的網(wǎng)址與所述路徑信息相比較，輸出對一致的字進行識別的1次一致信號，而且，將一致的字內(nèi)的所述屏蔽信息彼此的邏輯運算結(jié)果作為中間數(shù)據(jù)來輸出；壓縮運算部件，對所述中間數(shù)據(jù)執(zhí)行壓縮比特寬的運算，生成2次檢索數(shù)據(jù)；2次檢索部件，使對所述屏蔽信息在每個字執(zhí)行所述壓縮運算而得到的第2存儲數(shù)據(jù)，對應(yīng)于所述路徑信息的各字來存儲，以字單位將所述2次檢索數(shù)據(jù)與所述第2存儲數(shù)據(jù)相比較，輸出對一致的字進行識別的2次一致信號；無效化部件，1次一致信號每個字都不一致時，通過將對應(yīng)的所述2次一致信號變?yōu)椴灰恢聽顟B(tài)，生成最終一致信號；和確定部件，根據(jù)所述最終一致信號來確定與所述輸入通信數(shù)據(jù)相對應(yīng)的輸出通信數(shù)據(jù)的傳送目的地地址。
作為方案16是一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的傳送目的地地址確定方法，其特征在于，具備路徑信息表格，該路徑信息表格包括將路徑信息與屏蔽信息成對存儲的多個字，所述屏蔽信息可通過對應(yīng)的比特的狀態(tài)來設(shè)定是否從檢索對象中除去所述路徑信息的各比特列，當將輸入通信數(shù)據(jù)中的目的網(wǎng)址作為1次檢索數(shù)據(jù)輸入時，執(zhí)行以字單位將所述目的網(wǎng)址與所述路徑信息相比較的1次檢索，生成一致的字內(nèi)的所述屏蔽信息彼此的邏輯運算結(jié)果，作為中間數(shù)據(jù)，對所述中間數(shù)據(jù)執(zhí)行壓縮比特寬的運算，生成2次檢索數(shù)據(jù)，執(zhí)行2次檢索，以字單位將所述2次檢索數(shù)據(jù)與對所述1次檢索中一致的1個或多個所述字內(nèi)的屏蔽信息執(zhí)行所述壓縮運算而得到結(jié)果相比較，根據(jù)所述2次檢索中對應(yīng)于一致字的所述路徑信息，確定與所述輸入通信數(shù)據(jù)相對應(yīng)的輸出通信數(shù)據(jù)的傳送目的地地址。
作為方案17是一種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于經(jīng)權(quán)利要求11、13、15之一所述的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在連接于網(wǎng)絡(luò)上的通信設(shè)備之間進行數(shù)據(jù)通信。
作為方案18是一種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于使用權(quán)利要求12、14、16之一所述的方法，在連接于網(wǎng)絡(luò)上的通信設(shè)備之間進行數(shù)據(jù)通信。


圖1是表示本發(fā)明實施方式一的相聯(lián)存儲器的一結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖2是表示本發(fā)明實施方式一的相聯(lián)存儲器的動作例的圖。
圖3是表示本發(fā)明實施方式二的相聯(lián)存儲器的一結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖4是表示本發(fā)明實施方式二的相聯(lián)存儲器的動作例的圖。
圖5是表示本發(fā)明實施方式三的相聯(lián)存儲器的一結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖6是表示本發(fā)明實施方式三的相聯(lián)存儲器的1次相聯(lián)存儲器的一結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖7是表示本發(fā)明實施方式三的相聯(lián)存儲器的動作例的圖。
圖8是表示本發(fā)明實施方式四的相聯(lián)存儲器的一結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖9是表示本發(fā)明實施方式五的相聯(lián)存儲器的一結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖10是表示將本發(fā)明的相聯(lián)存儲器用于傳送目的地網(wǎng)址計算中的本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的一結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖11是表示計算機網(wǎng)絡(luò)的連接例的圖。
圖12是現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的傳送目的地地址計算的說明圖。
圖13是表示現(xiàn)有相聯(lián)存儲器的結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖14是表示現(xiàn)有相聯(lián)存儲器中1次相聯(lián)存儲器的結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖15是表示現(xiàn)有相聯(lián)存儲器中2次相聯(lián)存儲器的結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖16是表示現(xiàn)有相聯(lián)存儲器的動作例的圖。
具體實施例方式
(實施例一的結(jié)構(gòu))下面，參照附圖來詳細說明本發(fā)明的實施方式一。圖1是表示本發(fā)明的相聯(lián)存儲器1的一結(jié)構(gòu)例的框圖。n比特m字結(jié)構(gòu)(m、n為自然數(shù))的相聯(lián)存儲器1具有n比特m字結(jié)構(gòu)的相聯(lián)存儲器2、p比特m字結(jié)構(gòu)(p為自然數(shù))的2次檢索用相聯(lián)存儲器3、和m個無效化部件22-1～22-m，并具有用于輸入n比特檢索數(shù)據(jù)10的1次位線12-1～12-n、和輸出最終檢索結(jié)果的m條一致線11-1～11-m。
n比特m字結(jié)構(gòu)的相聯(lián)存儲器2具有n比特m字結(jié)構(gòu)的1次檢索用相聯(lián)存儲器4和計數(shù)部件17，將1次位線12-1～12-n設(shè)為輸入，將1次一致線13-1～13-m和計數(shù)輸出線18-1～18-p設(shè)為輸出。
1次檢索用相聯(lián)存儲器4具有可存儲各n比特的存儲數(shù)據(jù)和屏蔽信息構(gòu)成的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的1次相聯(lián)存儲器字7-1～7-m，將1次位線12-1～12-n設(shè)為輸入，將1次一致線13-1～13-m和中間數(shù)據(jù)線14-1～14-n設(shè)為輸出。1次相聯(lián)存儲器字7-j(j為1以上m以下的自然數(shù))具有用于存儲n比特存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)單元5-j-1～5-j-n、和存儲對應(yīng)的n比特屏蔽信息的屏蔽單元6-j-1～6-j-n。這里，設(shè)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的隨意“*”狀態(tài)的比特通過將存儲數(shù)據(jù)的無效狀態(tài)存儲在與存儲數(shù)據(jù)的相應(yīng)比特相對應(yīng)的數(shù)據(jù)單元5中、且將屏蔽信息的有效狀態(tài)存儲在對應(yīng)的屏蔽單元6中來表現(xiàn)。1次檢索用相聯(lián)存儲器4進行1次檢索，該1次檢索考慮對應(yīng)的屏蔽信息并與1次位線12-1～12-n的狀態(tài)相比較，檢索一致的存儲數(shù)據(jù)，1次檢索用相聯(lián)存儲器4將有效狀態(tài)輸出到與存儲一致的存儲數(shù)據(jù)的1次相聯(lián)存儲器字7相對應(yīng)的1次一致線13，并將無效狀態(tài)輸出到其它的1次一致線13。另外，對一致的存儲數(shù)據(jù)彼此進行設(shè)存儲數(shù)據(jù)的有效狀態(tài)為真的邏輯或運算，將得到的值作為n比特的中間數(shù)據(jù)15輸出到中間數(shù)據(jù)線14-1～14-n。從圖中可知，實施方式一的n比特m字結(jié)構(gòu)的1次檢索用相聯(lián)存儲器4可構(gòu)成為與用圖13說明的現(xiàn)有n比特m字結(jié)構(gòu)的相聯(lián)存儲器100的1次檢索用相聯(lián)存儲器103完全一樣。將n比特的中間數(shù)據(jù)15的狀態(tài)輸入到n條計數(shù)輸入線16-1～16-n。
計數(shù)部件17將n條計數(shù)輸入線16-1～16-n設(shè)為輸入，將p條計數(shù)輸出線18-1～18-p設(shè)為輸出。計數(shù)部件17計數(shù)從與網(wǎng)址最下位分層相對應(yīng)的中間數(shù)據(jù)15的比特位置連接到上位分層側(cè)的中間數(shù)據(jù)的無效狀態(tài)的比特的數(shù)量，直到出現(xiàn)最初的中間數(shù)據(jù)的有效狀態(tài)的比特為止，將計數(shù)結(jié)果作為p比特的2次檢索數(shù)據(jù)19輸出到計數(shù)輸出線18-1～18-p。將p比特的2次檢索數(shù)據(jù)19輸入p條2次位線20-1～20-p。
此時，計數(shù)結(jié)果的最小值在10進制數(shù)下為0，最大值在10進制數(shù)下為n。因此，在將計數(shù)結(jié)果編碼成2進制數(shù)的情況下，計數(shù)輸出線18-1～18-p的條數(shù)p為滿足下式1的自然數(shù)。
p-1≤Log2(n+1)≤p……式1若設(shè)X為正實數(shù)，將函數(shù)Roundup(X)定義為變換為舍去正實數(shù)X的小數(shù)點以下的整數(shù)的函數(shù)，則式1可如下記述。
p＝Roundup(Log2(n+1))……式2例如，在中間數(shù)據(jù)15的比特寬n在10進制數(shù)下為9的情況下，2次檢索數(shù)據(jù)19的比特寬p在10進制數(shù)下變?yōu)?，在中間數(shù)據(jù)15的比特寬n在10進制數(shù)下128的情況下，2次檢索數(shù)據(jù)19的比特寬p在10進制數(shù)下變?yōu)?。表1中示出計數(shù)輸入線16-1～16-n的條數(shù)n在10進制數(shù)下為9時、將計數(shù)結(jié)果編碼成4比特的2進制數(shù)的計數(shù)部件17的真值表。
表1


表1中，*表示隨意。
不用說，計數(shù)輸入線16-1～16-n的條數(shù)n在9以外的情況下也可同樣構(gòu)成。在計數(shù)輸入線16-1～16-n的條數(shù)n在10進制數(shù)下為64的情況下，計數(shù)部件17可由約8000門的組合電路實現(xiàn)，在以0.25μm制造工藝實現(xiàn)的情況下，信號延遲變?yōu)?ns左右。
p比特m字結(jié)構(gòu)的2次檢索用相聯(lián)存儲器3將2次位線20-1～20-p設(shè)為輸入，將2次一致線21-1～21-m設(shè)為輸出。2次檢索用相聯(lián)存儲器3具有可存儲p比特的2次存儲數(shù)據(jù)的2次相聯(lián)存儲器字9-1～9-m。第j個2次相聯(lián)存儲器字9-j具有用于存儲p比特2次存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)單元8-j-1～8-j-p。2次檢索用相聯(lián)存儲器3進行2次檢索，檢索與2次位線20-1～20-p的狀態(tài)一致的2次存儲數(shù)據(jù)；將有效狀態(tài)輸出到與存儲一致的2次存儲數(shù)據(jù)的2次相聯(lián)存儲器字9相對應(yīng)的2次一致線21，并將無效狀態(tài)輸出到其它的2次一致線21。從圖中可知，實施方式一的p比特m結(jié)構(gòu)的2次檢索用相聯(lián)存儲器3與用圖13說明的現(xiàn)有的n比特m字結(jié)構(gòu)的2次檢索用相聯(lián)存儲器104相比較，除將1字的結(jié)構(gòu)變更為p比特外，可完全一樣構(gòu)成。
m條2次相聯(lián)存儲器字9-1～9-m與m條1次相聯(lián)存儲器字7-1～7-m一對一對應(yīng)。對應(yīng)的方法是任意的，但在本實施例中，設(shè)第j個2次相聯(lián)存儲器字9-j與第j個1次相聯(lián)存儲器字7-j對應(yīng)。第j個2次相聯(lián)存儲器字9-j的數(shù)據(jù)單元8-j-1～8-j-p中，存儲作為對于對應(yīng)的1次相聯(lián)存儲器字7-j存儲的n比特的存儲數(shù)據(jù)執(zhí)行與計數(shù)部件17對n比特的計數(shù)輸入線16-1～16-n執(zhí)行的運算相同的運算結(jié)果得到的p比特的運算結(jié)果，作為p比特的2次存儲數(shù)據(jù)。
第j個無效化部件22-j將2次相聯(lián)存儲器字9-j輸出的2次一致線21-j、及與2次相聯(lián)存儲器字9-j相對應(yīng)的1次相聯(lián)存儲器字7-j輸出的1次一致線13-j設(shè)為輸入。無效化部件22-j在1次一致線13-j為1次一致線的無效狀態(tài)的情況下，向一致線11-j輸出一致線的無效狀態(tài)，并在1次一致線13-j為1次一致線的有效狀態(tài)的情況下，向一致線11-j輸出2次一致線21-j的狀態(tài)。圖1中，示出由將1次一致線的有效狀態(tài)、2次一致線的有效狀態(tài)設(shè)為真的邏輯與運算電路構(gòu)成無效化部件22-j的情況，但不用說，也可由接線邏輯電路等來構(gòu)成。
(實施例一的動作)下面，用圖2來說明將上述本發(fā)明的實施方式一的相聯(lián)存儲器1用于圖11的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-1的傳送目的地網(wǎng)址計算中時的動作。圖2中，將相聯(lián)存儲器1假設(shè)為9位5字的結(jié)構(gòu)。因為檢索數(shù)據(jù)10的比特寬n為9，所以相聯(lián)存儲器2中的1次檢索用相聯(lián)存儲器4為9位5字結(jié)構(gòu)。另外，因為檢索數(shù)據(jù)10的比特寬n為9，所以通過式1，2次檢索數(shù)據(jù)19的比特寬p變?yōu)?，2次檢索用相聯(lián)存儲器3的結(jié)構(gòu)變?yōu)?位5字結(jié)構(gòu)。另外，計數(shù)部件17將按照表1將9比特的計數(shù)輸入線16-1～16-9的狀態(tài)變換為4比特后的值輸出到計數(shù)輸出線18-1～18-4。
另外，以下說明中，將屏蔽信息的屏蔽有效狀態(tài)設(shè)為“0”，將屏蔽無效狀態(tài)設(shè)為“1”，將存儲數(shù)據(jù)的有效狀態(tài)設(shè)為“1”，將無效狀態(tài)設(shè)為“0”。與存儲數(shù)據(jù)一樣，將中間數(shù)據(jù)線14-1～14-9的有效狀態(tài)設(shè)為“1”，將無效狀態(tài)設(shè)為“0”。將1次一致線13-1～13-5、2次一致線21-1～21-5和一致線11-1～11-5的有效狀態(tài)設(shè)為“1”，將無效狀態(tài)設(shè)為“0”。
設(shè)存儲圖11的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-1的連接信息，作為存儲在各9比特的1次相聯(lián)存儲器字7-1～7-5中的存儲數(shù)據(jù)、屏蔽信息。此時，通過將存儲數(shù)據(jù)的對應(yīng)比特設(shè)為存儲數(shù)據(jù)的無效狀態(tài)“0”、將屏蔽信息的對應(yīng)比特設(shè)為屏蔽有效狀態(tài)“0”，來表現(xiàn)連接信息中的隨意“*”狀態(tài)的比特。
即，在1次相聯(lián)存儲器字7-1中，用結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)來表現(xiàn)表示段2的網(wǎng)址(2.*.*)，所以用2進制數(shù)表現(xiàn)，存儲“010.000.000”作為存儲數(shù)據(jù)，存儲“111.000.000”作為屏蔽信息。同樣，因為在1次相聯(lián)存儲器字7-2中用結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)來表現(xiàn)表示段3的網(wǎng)址(3.*.*)，所以用2進制數(shù)表現(xiàn)，存儲“011.000.000”作為存儲數(shù)據(jù)，存儲“111.000.000”作為屏蔽信息。因為在1次相聯(lián)存儲器字7-3中用結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)來表現(xiàn)表示段4的網(wǎng)址(1.2.*)，所以用2進制數(shù)表現(xiàn)，存儲“001.010.000”作為存儲數(shù)據(jù)，存儲“111.111.000”作為屏蔽信息。因為在1次相聯(lián)存儲器字7-4中用結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)來表現(xiàn)表示段5的網(wǎng)址(1.3.*)，所以用2進制數(shù)表現(xiàn)，存儲“001.011.000”作為存儲數(shù)據(jù)，存儲“111.111.000”作為屏蔽信息。因為在1次相聯(lián)存儲器字7-5中用結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)來表現(xiàn)表示段6的網(wǎng)址(2.6.*)，所以用2進制數(shù)表現(xiàn)，存儲“010.110.000”作為存儲數(shù)據(jù)，存儲“111.111.000”作為屏蔽信息。
另外，在各4比特的2次相聯(lián)存儲器字9-1～9-5中，分別存儲與計數(shù)部件17對9比特的計數(shù)輸入線16-1～16-9執(zhí)行的運算一樣、按照表1將對應(yīng)的1次相聯(lián)存儲器字7-1～7-5存儲的9比特的存儲數(shù)據(jù)的值變換為4比特的值，作為2次存儲數(shù)據(jù)。因此，2次相聯(lián)存儲器字9-1將按照表1變換1次相聯(lián)存儲器字7-1存儲的存儲數(shù)據(jù)“010.000.000”后的結(jié)果得到的、用10進制數(shù)表現(xiàn)的7、用2進制數(shù)表現(xiàn)的“0111”存儲為2次存儲數(shù)據(jù)。2次相聯(lián)存儲器字9-2將按照表1變換1次相聯(lián)存儲器字7-2存儲的存儲數(shù)據(jù)“011.000.000”后的結(jié)果得到的、用10進制數(shù)表現(xiàn)的6、用2進制數(shù)表現(xiàn)的“0110”存儲為2次存儲數(shù)據(jù)。2次相聯(lián)存儲器字9-3將按照表1變換1次相聯(lián)存儲器字7-3存儲的存儲數(shù)據(jù)“001.010.000”后的結(jié)果得到的、用10進制數(shù)表現(xiàn)的4、用2進制數(shù)表現(xiàn)的“0100”存儲為2次存儲數(shù)據(jù)。2次相聯(lián)存儲器字9-4將按照表1變換1次相聯(lián)存儲器字7-4存儲的存儲數(shù)據(jù)“001.011.000”后的結(jié)果得到的、用10進制數(shù)表現(xiàn)的3、用2進制數(shù)表現(xiàn)的“0011”存儲為2次存儲數(shù)據(jù)。2次相聯(lián)存儲器字9-5將按照表1變換1次相聯(lián)存儲器字7-5存儲的存儲數(shù)據(jù)“010.110.000”后的結(jié)果得到的、用10進制數(shù)表現(xiàn)的4、用2進制數(shù)表現(xiàn)的“0100”存儲為2次存儲數(shù)據(jù)。
在1次檢索動作之前，設(shè)將全部1次一致線13-1～13-5預(yù)充電到高電平，變?yōu)橛行顟B(tài)“1”。另外，在2次檢索動作之前，設(shè)將全部2次一致線21-1～21-5預(yù)充電到高電平，變?yōu)橛行顟B(tài)“1”。
下面，說明輸入圖11的用戶設(shè)備401-3的8進制數(shù)表現(xiàn)的網(wǎng)址(2.6.5)作為檢索數(shù)據(jù)10并進行檢索動作情況下的動作。
將檢索數(shù)據(jù)10的9比特的2進制數(shù)表現(xiàn)的值“010.110.101”輸入9條1次位線12-1～12-9，相聯(lián)存儲器2中的1次檢索用相聯(lián)存儲器4執(zhí)行1次檢索。作為結(jié)果，存儲在1次相聯(lián)存儲器字7-1中的8進制數(shù)表現(xiàn)的(2.*.*)和存儲在1次相聯(lián)存儲器字7-5中的8進制數(shù)表現(xiàn)的(2.6.*)與1次位線12-1～12-9的狀態(tài)一致。因此，作為1次檢索的結(jié)果，1次一致線13-1、13-5這兩條線變?yōu)橛行顟B(tài)“1”，其余的1次一致線13-2、13-3和13-4變?yōu)闊o效狀態(tài)“0”。
此時，從中間數(shù)據(jù)線14-1輸出針對1次相聯(lián)存儲器字7-1內(nèi)的對應(yīng)存儲數(shù)據(jù)“0”和1次相聯(lián)存儲器字7-5內(nèi)的對應(yīng)存儲數(shù)據(jù)“0”的、將“1”設(shè)為真的邏輯或結(jié)果“0”。從中間數(shù)據(jù)線14-2輸出針對1次相聯(lián)存儲器字7-1內(nèi)的對應(yīng)存儲數(shù)據(jù)“1”和1次相聯(lián)存儲器字7-5內(nèi)的對應(yīng)存儲數(shù)據(jù)“1”的、將“1”設(shè)為真的邏輯或結(jié)果“1”。后面一樣，分別從中間數(shù)據(jù)線14-3輸出針對“0”和“0”的、將“1”設(shè)為真的邏輯或結(jié)果“0”，從中間數(shù)據(jù)線14-4輸出針對“0”和“1”的、將“1”設(shè)為真的邏輯或結(jié)果“1”，從中間數(shù)據(jù)線14-5輸出針對“0”和“1”的、將“1”設(shè)為真的邏輯或結(jié)果“1”，從中間數(shù)據(jù)線14-6輸出針對“0”和“0”的、將“1”設(shè)為真的邏輯或結(jié)果“0”，從中間數(shù)據(jù)線14-7輸出針對“0”和“0”的、將“1”設(shè)為真的邏輯或結(jié)果“0”，從中間數(shù)據(jù)線14-8輸出針對“0”和“0”的、將“1”設(shè)為真的邏輯或結(jié)果“0”，從中間數(shù)據(jù)線14，9輸出針對“0”和“0”的、將“1”設(shè)為真的邏輯或結(jié)果“0”。因此，得到以2進制數(shù)表現(xiàn)的“010110000”，作為9比特的中間數(shù)據(jù)15，輸入計數(shù)輸入線16-1～16-9。
計數(shù)部件17將按照表1變換9比特的計數(shù)輸入線16-1～16-9的狀態(tài)后的結(jié)果得到的、用10進制數(shù)表現(xiàn)的4、用2進制數(shù)表現(xiàn)的“0100”的值作為4比特的2次檢索數(shù)據(jù)19輸出到計數(shù)輸出線18-1～18-4。
將2次檢索數(shù)據(jù)19的值輸入2次位線20-1～20-4，2次檢索用相聯(lián)存儲器3執(zhí)行2次檢索。結(jié)果，存儲在2次相聯(lián)存儲器字9-3、和9-5中的2進制數(shù)表現(xiàn)的“0100”與2次位線20-1～20-4的狀態(tài)完全一致。因此，2次一致線21-3和21-5變?yōu)橛行顟B(tài)“1”，其余的2次一致線21-1、21-2和21-4變?yōu)闊o效狀態(tài)“0”。
2次檢索結(jié)束后，因為1次一致線13-1為有效狀態(tài)“1”，所以無效化部件22-1向一致線11-1輸出2次一致線21-1的狀態(tài)“0”。因為1次一致線13-2為無效狀態(tài)“0”，所以無效化部件22-2向一致線11-2輸出無效狀態(tài)“0”。因為1次一致線13-3為無效狀態(tài)“0”，所以無效化部件22-3向一致線11-3輸出無效狀態(tài)“0”。因為1次一致線13-4為無效狀態(tài)“0”，所以無效化部件22-4向一致線11-4輸出無效狀態(tài)“0”。因為1次一致線13-5為有效狀態(tài)“1”，所以無效化部件22-5向一致線11-5輸出2次一致線21-5的狀態(tài)“1”。因此，2次檢索結(jié)束后，僅一致線11-5變?yōu)橛行顟B(tài)“1”，其余的一致線11-1、11-2、11-3和11-4變?yōu)闊o效狀態(tài)“0”。因此，可知本發(fā)明實施方式一的相聯(lián)存儲器1與上述現(xiàn)有相聯(lián)存儲器100一樣，僅向考慮對應(yīng)的屏蔽信息后與輸入的檢索數(shù)據(jù)10進行比較的結(jié)果一致的存儲數(shù)據(jù)中、屏蔽信息的屏蔽有效狀態(tài)的比特最少的存儲數(shù)據(jù)所對應(yīng)的一致線11-5正確輸出有效狀態(tài)。
另外，與現(xiàn)有相聯(lián)存儲器100一樣，本發(fā)明實施方式一的相聯(lián)存儲器1如圖1所示，獨立具有執(zhí)行1次檢索的1次檢索用相聯(lián)存儲器4、和執(zhí)行2次檢索用相聯(lián)存儲器的2次檢索用相聯(lián)存儲器3，所以即使由于未圖示的時鐘信號而在1次檢索、2次檢索中分別所需1時鐘時間的情況下，也可在每個時鐘輸入檢索數(shù)據(jù)10，并執(zhí)行傳送目的地網(wǎng)址的計算。
這里，若比較圖13所示的現(xiàn)有相聯(lián)存儲器100與圖1所示的相聯(lián)存儲器1的結(jié)構(gòu)要素，則執(zhí)行1次檢索和中間數(shù)據(jù)生成的1次檢索用相聯(lián)存儲器103與1次檢索用相聯(lián)存儲器4都是n比特m字結(jié)構(gòu)、相同，但不同之處在于將n比特m字結(jié)構(gòu)的2次檢索用相聯(lián)存儲器104變更為p比特m字結(jié)構(gòu)的2次檢索用相聯(lián)存儲器3這點，及追加n比特的計數(shù)部件17和m個無效化部件22-1～22-m這點。
如上所述，假設(shè)構(gòu)成現(xiàn)有相聯(lián)存儲器100的比較器119、比較器124、和邏輯門120的MOS晶體管的面積為最小面積的MOS晶體管的10倍，另外，假設(shè)比較器119由4個MOS晶體管構(gòu)成，比較器120由3個MOS晶體管構(gòu)成，邏輯門120由2個MOS晶體管構(gòu)成，則構(gòu)成1次檢索用相聯(lián)存儲器103的相聯(lián)存儲器單元118的面積變?yōu)樽钚∶娣e的MOS晶體管的72倍，構(gòu)成2次檢索用相聯(lián)存儲器104的相聯(lián)存儲器單元123的面積變?yōu)樽钚∶娣e的MOS晶體管的36倍。
如上所述，相聯(lián)存儲器1的1次檢索用相聯(lián)存儲器4、2次檢索用相聯(lián)存儲器3的每1比特的結(jié)構(gòu)，分別與現(xiàn)有相聯(lián)存儲器100的1次檢索用相聯(lián)存儲器103、2次檢索用相聯(lián)存儲器104一樣。因此，在1字64比特下為32768字結(jié)構(gòu)的情況下，1次檢索用相聯(lián)存儲器4的面積變?yōu)樽钚∶娣e的MOS晶體管的150994944倍。另外，通過式1，2次相聯(lián)存儲器的結(jié)構(gòu)變?yōu)?比特32768字結(jié)構(gòu)，所以2次檢索用相聯(lián)存儲器3的面積變?yōu)?257536倍。計數(shù)部件17如上所述在64比特輸入的情況下由約8000門構(gòu)成，若假設(shè)1門由4個最小面積的MOS晶體管構(gòu)成，則計數(shù)單元17的面積變?yōu)樽钚∶娣e的MOS晶體管的32000倍。另外，無效化部件22由邏輯與門構(gòu)成，1個邏輯與門由6個最小面積的MOS晶體管構(gòu)成，則32678個無效化部件22的面積總計變?yōu)樽钚∶娣e的MOS晶體管的196068倍。
如上所述，無效化部件22、計數(shù)部件17的面積與1次檢索用相聯(lián)存儲器4、2次檢索用相聯(lián)存儲器3的面積相比較非常小，所以可忽視。因此，當設(shè)現(xiàn)有相聯(lián)存儲器100的面積為1時，相聯(lián)存儲器1的面積作為芯片整體由下式3表示。這里，用舍去正實數(shù)X的小數(shù)點以下后變換為實數(shù)的所述Roundup(X)函數(shù)來表現(xiàn)。
(72×n+36×Roundup(Log2(n+1)))/((72+36)×n)……式3根據(jù)式3，在檢索數(shù)據(jù)10的比特寬n為64的情況下，相聯(lián)存儲器1的面積變?yōu)楝F(xiàn)有相聯(lián)存儲器100的面積的約70.3％，可削減約31％的面積。因此，本發(fā)明的相聯(lián)存儲器1在芯片面積與現(xiàn)有相聯(lián)存儲器100相同的情況下，可增大約42.2％的存儲容量。并且，從式3容易知道，檢索數(shù)據(jù)10的比特寬n越大，則本發(fā)明的面積削減效果也越大。例如，在檢索數(shù)據(jù)10的比特寬n為128比特的情況下，相聯(lián)存儲器1的面積變?yōu)楝F(xiàn)有相聯(lián)存儲器100的約68.8％。
另外，m條1次一致線13-1～13-m中、在1次檢索后也保持有效狀態(tài)的一致線與現(xiàn)有的1次檢索用相聯(lián)存儲器103一樣，即使最大也僅是與屏蔽信息的比特長相同的n條，其余的(m-n)條在放電檢索前預(yù)充電到有效狀態(tài)的電荷。在0.25μm制造工藝中構(gòu)成64比特32768字的相聯(lián)存儲器1的情況下，每條1次一致線13的布線電容如上所述變?yōu)榧s0.3pF。因此，若將電源電壓設(shè)為2.5V，將執(zhí)行檢索的周期設(shè)為20ns，則32768條1次一致線13的預(yù)充電必需的總計功耗的最小值為(0.3pF×2.5V)÷20ns×2.5V×(32768-64)條＝3.07W。因此，本發(fā)明實施方式一的相聯(lián)存儲器1的1次檢索用相聯(lián)存儲器4的功耗，與現(xiàn)有相聯(lián)存儲器100的1次檢索用相聯(lián)存儲器103的功耗無區(qū)別。
另外，如上所述，由于最大必需預(yù)充電(m-1)條具有與1次一致線13相同的布線電容的2次一致線21，所以64比特32768字結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有相聯(lián)存儲器100的2次檢索用相聯(lián)存儲器104的功耗變?yōu)?0.3pF×2.5V)÷20ns×2.5V×(32768-1)條＝3.07W。
在本發(fā)明的相聯(lián)存儲器1的2次檢索用相聯(lián)存儲器3中，m條2次一致線21-1～21-m中在2次檢索后也保持有效狀態(tài)的一致線最小為1條、最大為m條，在放電檢索前預(yù)充電到有效狀態(tài)的電荷的一致線最大為(m-1)條，最小為0條。另外，2次一致線21的每1條的布線電容與2次檢索用相聯(lián)存儲器3的比特寬p成正比。因此，在0.25μm制造工藝中構(gòu)成64比特32768字的相聯(lián)存儲器1的情況下，若將電源電壓設(shè)為2.5V，將執(zhí)行檢索的周期設(shè)為20ns，則32768條2次一致線21的預(yù)充電必需的總計功耗的最大值為(0.3pF×2.5V)÷20ns×2.5V×7/64×(32768-1)條＝0.34W。
這里，如上所述，因為相聯(lián)存儲器1的字數(shù)量m與比特寬n相比較非常大，所以(m-n)(m-1)近似成立。因此，當設(shè)現(xiàn)有相聯(lián)存儲器100的功耗為1時，相聯(lián)存儲器1的芯片整體的功耗由下式4表示。這里，用舍去正實數(shù)X的小數(shù)點以下后變換為實數(shù)的所述Roundup(X)函數(shù)來表現(xiàn)。
(1+Roundup(Log2(n+1))/n)/2 …… 式4根據(jù)式4，在檢索數(shù)據(jù)10的比特寬n為64的情況下，相聯(lián)存儲器1的功耗變?yōu)楝F(xiàn)有相聯(lián)存儲器100的功耗的約55.4％，可削減約44.5％的功耗。并且，從式4容易知道，檢索數(shù)據(jù)10的比特寬n越大，則本發(fā)明的功耗削減效果也越大。例如，在檢索數(shù)據(jù)10的比特寬n為128比特的情況下，相聯(lián)存儲器1的功耗變?yōu)楝F(xiàn)有相聯(lián)存儲器100的約53.1％。
這里，在圖1的n比特的中間數(shù)據(jù)15的全部比特未同時變?yōu)闊o效狀態(tài)的情況下、即在未將屏蔽信息的全部比特為屏蔽有效狀態(tài)等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲在1次檢索用相聯(lián)存儲器4中的情況下，計數(shù)結(jié)果的最小值在10進制數(shù)下為0，最大值在10進制數(shù)下為(n-1)。因此，在將計數(shù)結(jié)果編碼成2進制數(shù)的情況下，計數(shù)輸出線18-1～18-p的條數(shù)p變?yōu)闈M足下式5的自然數(shù)。
p＝Roundup(Log2(n)) …… 式5例如，在中間數(shù)據(jù)15的比特寬n在10進制數(shù)下為128的情況下，2次檢索數(shù)據(jù)19的比特寬p在10進制數(shù)下為7。因此，與基于式1的情況下相比較，可縮小2次檢索用相聯(lián)存儲器3原比特寬，可進一步削減相聯(lián)存儲器1整體的面積和功耗。
當然，計數(shù)部件17將計數(shù)結(jié)果編碼成2次檢索數(shù)據(jù)19的方法不限于編碼到2進制數(shù)，是任意的。此時的2次檢索數(shù)據(jù)19的比特寬p與式1、式5無關(guān)，由編碼方法來確定。
另外，在本實施例中，構(gòu)成為使1個屏蔽信息與1個存儲數(shù)據(jù)相對應(yīng)，但也可構(gòu)成為使1個屏蔽信息與多個存儲數(shù)據(jù)相對應(yīng)。
并且，在本實施例中，因為將對應(yīng)于網(wǎng)址最下位分層的中間數(shù)據(jù)15的比特位置設(shè)為中間數(shù)據(jù)線14-n、將對應(yīng)于網(wǎng)址最上分層的中間數(shù)據(jù)15的比特位置設(shè)為中間數(shù)據(jù)線14-1，所以計數(shù)部件17從中間數(shù)據(jù)線14-n開始計數(shù)沿上位比特方向連續(xù)的中間數(shù)據(jù)的無效狀態(tài)的比特數(shù)，但網(wǎng)址的最下位分層、最上分層也可分別對應(yīng)于中間數(shù)據(jù)15的任意比特位置。
(實施例二的結(jié)構(gòu))下面，參照附圖來詳細說明本發(fā)明的實施方式二。圖3是表示本發(fā)明實施方式二的n比特m字結(jié)構(gòu)(m、n為自然數(shù))的相聯(lián)存儲器23的一結(jié)構(gòu)例的框圖。將本實施例的n比特m字結(jié)構(gòu)的相聯(lián)存儲器23的結(jié)構(gòu)要素與實施方式一的n比特m字結(jié)構(gòu)的相聯(lián)存儲器1相比較，不同之處僅在于將相聯(lián)存儲器2變更為相聯(lián)存儲器24，將作為相聯(lián)存儲器24的結(jié)構(gòu)要素的計數(shù)部件17變更為計數(shù)部件25，和伴隨著將計數(shù)部件25的輸出線的名稱變更為計數(shù)輸出線26-1～26-p(p為自然數(shù))，其它部分一樣構(gòu)成。即，在本實施例的相聯(lián)存儲器23的結(jié)構(gòu)要素中，從實施方式一的相聯(lián)存儲器1變更的僅為計數(shù)部件25。因此，僅說明與實施例一不同之處。
本實施例的計數(shù)部件25將計數(shù)輸入線16-1～16-n上的n比特中間數(shù)據(jù)15設(shè)為輸入，向p條計數(shù)輸出線26-1～26-p上輸出p比特的2次檢索數(shù)據(jù)19。實施方式一的計數(shù)部件17計數(shù)從對應(yīng)于網(wǎng)址最下位分層的中間數(shù)據(jù)15的比特位置連接到上位分層側(cè)的中間數(shù)據(jù)的無效狀態(tài)的比特的數(shù)量，直到出現(xiàn)最初的中間數(shù)據(jù)的有效狀態(tài)的比特為止，而本實施例的計數(shù)部件25單純對計數(shù)輸入線16-1～16-n中輸入中間數(shù)據(jù)的無效狀態(tài)的條數(shù)進行計數(shù)。此時，計數(shù)結(jié)果的最小值在10進制數(shù)下為0，最大值在10進制數(shù)下為n。因此，在將計數(shù)結(jié)果編碼成2進制數(shù)的情況下，計數(shù)輸出線26-1～26-p的條數(shù)p為滿足上述式1的自然數(shù)。將p比特的2次檢索數(shù)據(jù)19輸入到p條2次位線20-1～20-p。
p比特m字結(jié)構(gòu)的2次檢索用相聯(lián)存儲器3具有m條p比特寬的2次相聯(lián)存儲器字9-1～9-m。m條2次相聯(lián)存儲器字9-1～9-m與m條1次相聯(lián)存儲器字7-1～7-m一對一對應(yīng)。對應(yīng)的方法是任意的，但在本實施例中，設(shè)第j個(j為1以上m以下的自然數(shù))2次相聯(lián)存儲器字9-j與第j個1次相聯(lián)存儲器字7-j對應(yīng)。構(gòu)成第j個2次相聯(lián)存儲器字9-j的p個數(shù)據(jù)單元8-j-1～8-j-p中，存儲作為對于對應(yīng)的1次相聯(lián)存儲器字7-j存儲的n比特的存儲數(shù)據(jù)執(zhí)行與計數(shù)部件25對n比特的計數(shù)輸入線16-1～16-n執(zhí)行的運算相同的運算結(jié)果得到的p比特的運算結(jié)果，作為p比特的2次存儲數(shù)據(jù)。即，構(gòu)成第j個2次相聯(lián)存儲器字9-j的p個數(shù)據(jù)單元8-j-1～8-j-p中，存儲對應(yīng)的1次相聯(lián)存儲器字7-j存儲的n比特的存儲數(shù)據(jù)中為存儲數(shù)據(jù)的無效狀態(tài)的比特總數(shù)，作為2次存儲數(shù)據(jù)。
(實施例二的動作)下面，用圖4來說明將上述本發(fā)明的實施方式二的相聯(lián)存儲器23用于圖11的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-1的傳送目的地網(wǎng)址計算中時的動作。與圖2的實施方式一的相聯(lián)存儲器1的動作說明一樣，在圖4中，將相聯(lián)存儲器23假設(shè)為9位5字的結(jié)構(gòu)。因為檢索數(shù)據(jù)10的比特寬n為9，所以相聯(lián)存儲器24中的1次檢索用相聯(lián)存儲器4為9位5字結(jié)構(gòu)。另外，因為檢索數(shù)據(jù)10的比特寬n為9，所以通過式1，2次檢索數(shù)據(jù)19的比特寬p變?yōu)?，2次檢索用相聯(lián)存儲器3的結(jié)構(gòu)變?yōu)?位5字結(jié)構(gòu)。
另外，在本說明中，與圖2的實施方式一的相聯(lián)存儲器1的動作說明一樣，將屏蔽信息的屏蔽有效狀態(tài)設(shè)為“0”，將屏蔽無效狀態(tài)設(shè)為“1”，將存儲數(shù)據(jù)的有效狀態(tài)設(shè)為“1”，將無效狀態(tài)設(shè)為“0”。與存儲數(shù)據(jù)一樣，將中間數(shù)據(jù)線14-1～14-9的有效狀態(tài)設(shè)為“1”，將無效狀態(tài)設(shè)為“0”。將1次一致線13-1～13-5、2次一致線21-1～21-5和一致線11-1～11-5的有效狀態(tài)設(shè)為“1”，將無效狀態(tài)設(shè)為“0”。
與圖2的實施方式一的相聯(lián)存儲器1的動作說明一樣，設(shè)在存儲在各9比特的1次相聯(lián)存儲器字7-1～7-5中的存儲數(shù)據(jù)、屏蔽信息中，存儲圖11的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-1的連接信息。此時，通過將存儲數(shù)據(jù)的對應(yīng)比特設(shè)為存儲數(shù)據(jù)的無效狀態(tài)“0”、將屏蔽信息的對應(yīng)比特設(shè)為屏蔽有效狀態(tài)“0”，來表現(xiàn)連接信息中的隨意“*”狀態(tài)的比特。
另外，在各4比特的2次相聯(lián)存儲器字9-1～9-5中，分別存儲與計數(shù)部件25對9比特的計數(shù)輸入線16-1～16-9執(zhí)行的運算一樣、計數(shù)對應(yīng)的1次相聯(lián)存儲器字7-1～7-5存儲的9比特的存儲數(shù)據(jù)中作為存儲數(shù)據(jù)無效狀態(tài)“0”的比特數(shù)的結(jié)果，作為2次存儲數(shù)據(jù)。因此，2次相聯(lián)存儲器字9-1將作為1次相聯(lián)存儲器字7-1存儲的存儲數(shù)據(jù)“010.000.000”中的存儲數(shù)據(jù)無效狀態(tài)“0”的比特總數(shù)的、用10進制數(shù)表現(xiàn)的8、用2進制數(shù)表現(xiàn)的“1000”存儲為2次存儲數(shù)據(jù)。2次相聯(lián)存儲器字9-2將作為1次相聯(lián)存儲器字7-2存儲的存儲數(shù)據(jù)“011.000.000”中的存儲數(shù)據(jù)無效狀態(tài)“0”的比特總數(shù)的、用10進制數(shù)表現(xiàn)的7、用2進制數(shù)表現(xiàn)的“0111”存儲為2次存儲數(shù)據(jù)。2次相聯(lián)存儲器字9-3將作為1次相聯(lián)存儲器字7-3存儲的存儲數(shù)據(jù)“001.010.000”中的存儲數(shù)據(jù)無效狀態(tài)“0”的比特總數(shù)的、用10進制數(shù)表現(xiàn)的7、用2進制數(shù)表現(xiàn)的“0111”存儲為2次存儲數(shù)據(jù)。2次相聯(lián)存儲器字9-4將作為1次相聯(lián)存儲器字7-4存儲的存儲數(shù)據(jù)“001.011.000”中的存儲數(shù)據(jù)無效狀態(tài)“0”的比特總數(shù)的、用10進制數(shù)表現(xiàn)的6、用2進制數(shù)表現(xiàn)的“0110”存儲為2次存儲數(shù)據(jù)。2次相聯(lián)存儲器字9-5將作為1次相聯(lián)存儲器字7-5存儲的存儲數(shù)據(jù)“010.110.000”中的存儲數(shù)據(jù)無效狀態(tài)“0”的比特總數(shù)的、用10進制數(shù)表現(xiàn)的6、用2進制數(shù)表現(xiàn)的“0110”存儲為2次存儲數(shù)據(jù)。
在1次檢索動作之前，設(shè)將全部1次一致線13-1～13-5預(yù)充電到高電平，變?yōu)橛行顟B(tài)“1”。另外，在2次檢索動作之前，設(shè)將全部2次一致線21-1～21-5預(yù)充電到高電平，變?yōu)橛行顟B(tài)“1”。后面，僅就與圖2的實施方式一的相聯(lián)存儲器1的動作不同之處，來說明輸入圖11的用戶設(shè)備401-3的8進制數(shù)表現(xiàn)的網(wǎng)址(2.6.5)作為檢索數(shù)據(jù)10并執(zhí)行檢索動作時的動作。
將檢索數(shù)據(jù)10的9比特的2進制數(shù)表現(xiàn)的值“010.110.101”輸入9條1次位線12-1～12-9，相聯(lián)存儲器24中的1次檢索用相聯(lián)存儲器4執(zhí)行1次檢索。作為1次檢索的結(jié)果，與圖2的實施方式一的相聯(lián)存儲器1的動作一樣，1次一致線13-1、13-5這兩條線變?yōu)橛行顟B(tài)“1”，其余的1次一致線13-2、13-3和13-4變?yōu)闊o效狀態(tài)“0”。另外，作為中間數(shù)據(jù)線14-1～14-9上的9比特的中間數(shù)據(jù)15，得到用2進制數(shù)表現(xiàn)的“010110000”，輸入計數(shù)輸入線16-1～16-9。
計數(shù)部件25計數(shù)9比特的計數(shù)輸入線16-1～16-9中、輸入中間數(shù)據(jù)的無效狀態(tài)“0”的條數(shù)。將作為結(jié)果得到的、用10進制數(shù)表現(xiàn)的6、用2進制數(shù)表現(xiàn)的“0110”，作為4比特的2次檢索數(shù)據(jù)19輸出到計數(shù)輸出線26-1～26-4。
將2次檢索數(shù)據(jù)19的值輸入2次位線20-1～20-4，2次檢索用相聯(lián)存儲器3執(zhí)行2次檢索。結(jié)果，存儲在2次相聯(lián)存儲器字9-4、和9-5中的2進制數(shù)表現(xiàn)的“0110”與2次位線20-1～20-4的狀態(tài)完全一致。因此，2次一致線21-4和21-5變?yōu)橛行顟B(tài)“1”，其余的2次一致線21-1、21-2和21-3變?yōu)闊o效狀態(tài)“0”。
2次檢索結(jié)束后，因為1次一致線13-1為有效狀態(tài)“1”，所以無效化部件22-1向一致線11-1輸出2次一致線21-1的狀態(tài)“0”。因為1次一致線13-2為無效狀態(tài)“0”，所以無效化部件22-2向一致線11-2輸出無效狀態(tài)“0”。因為1次一致線13-3為無效狀態(tài)“0”，所以無效化部件22-3向一致線11-3輸出無效狀態(tài)“0”。因為1次一致線13-4為無效狀態(tài)“0”，所以無效化部件22-4向一致線11-4輸出無效狀態(tài)“0”。
因為1次一致線13-5為有效狀態(tài)“1”，所以無效化部件22-5向一致線11-5輸出2次一致線21-5的狀態(tài)“1”。因此，2次檢索結(jié)束后，僅一致線11-5變?yōu)橛行顟B(tài)“1”，其余的一致線11-1、11-2、11-3和11-4變?yōu)闊o效狀態(tài)“0”。因此，可知本發(fā)明實施方式二的相聯(lián)存儲器23與上述現(xiàn)有相聯(lián)存儲器100一樣，僅向考慮對應(yīng)的屏蔽信息后與輸入的檢索數(shù)據(jù)10進行比較的結(jié)果一致的存儲數(shù)據(jù)中、屏蔽信息的屏蔽有效狀態(tài)的比特最少的存儲數(shù)據(jù)所對應(yīng)的一致線11-5正確輸出有效狀態(tài)。
本發(fā)明實施方式二的相聯(lián)存儲器23中的面積、功耗的削減效果與實施方式一的相聯(lián)存儲器1一樣。因為本實施例的計數(shù)部件25單純對計數(shù)輸入線16-1～16-n中輸入中間數(shù)據(jù)的無效狀態(tài)的條數(shù)進行計數(shù)，所以在從計數(shù)輸入線16-1～16-n向計數(shù)部件25輸入正規(guī)化的物理量、例如電荷量、電流、光量等的情況下，可容易計數(shù)。
因為計數(shù)輸入線16-1～16-n的條數(shù)n恒定，所以不用說，計數(shù)部件25也可計數(shù)輸入線16-1～16-n中輸入中間數(shù)據(jù)的有效狀態(tài)的條數(shù)進行計數(shù)，并在2次相聯(lián)存儲器字9中存儲對應(yīng)的1次相聯(lián)存儲器字7存儲的n比特存儲數(shù)據(jù)中作為存儲數(shù)據(jù)有效狀態(tài)的比特總數(shù)，作為2次存儲數(shù)據(jù)。
另外，與實施方式一的相聯(lián)存儲器1的說明一樣，可知在圖3的n比特的中間數(shù)據(jù)15的全部比特未同時變?yōu)闊o效狀態(tài)的情況下、即在未將屏蔽信息的全部比特為屏蔽有效狀態(tài)等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲在1次檢索用相聯(lián)存儲器4中的情況下，計數(shù)輸出線26-1～26-p的條數(shù)p也可通過上述式5得到。可進一步削減相聯(lián)存儲器23整體的面積和功耗。
當然，計數(shù)部件25將計數(shù)結(jié)果編碼成2次檢索數(shù)據(jù)19的方法不限于編碼到2進制數(shù)，是任意的。此時的2次檢索數(shù)據(jù)19的比特寬p與式1、式5無關(guān)，由編碼方法來確定。
(實施例三的結(jié)構(gòu))下面，參照附圖來詳細說明本發(fā)明的實施方式三。圖5是表示本發(fā)明實施方式三的相聯(lián)存儲器27的一結(jié)構(gòu)例的框圖。n比特m字結(jié)構(gòu)(m、n為自然數(shù))的相聯(lián)存儲器27具有n比特m字結(jié)構(gòu)的相聯(lián)存儲器28、p比特m字結(jié)構(gòu)(p為自然數(shù))的2次檢索用相聯(lián)存儲器48和m個無效化部件22-1～22-m，并具有用于輸入n比特檢索數(shù)據(jù)10的1次位線12-1～12-n、和輸出最終檢索結(jié)果的m條一致線11-1～11-m。n比特m字結(jié)構(gòu)的相聯(lián)存儲器28具有n比特m字結(jié)構(gòu)的1次檢索用相聯(lián)存儲器29和計數(shù)部件32，將1次位線12-1～12-n設(shè)為輸入，將1次一致線13-1～13-m和計數(shù)輸出線50-1～50-p設(shè)為輸出。
圖1中所示的實施方式一的相聯(lián)存儲器1是通過由對檢索考慮對應(yīng)的屏蔽信息后與檢索數(shù)據(jù)進行比較的結(jié)果一致的存儲數(shù)據(jù)的1次檢索的結(jié)果一致的存儲數(shù)據(jù)彼此、將存儲數(shù)據(jù)的有效狀態(tài)設(shè)為真的邏輯或運算、生成中間數(shù)據(jù)15的1次檢索用相聯(lián)存儲器14構(gòu)成的情況的實施例，而圖5所示實施方式三的相聯(lián)存儲器27是通過由對檢索考慮對應(yīng)的屏蔽信息后與檢索數(shù)據(jù)進行比較的結(jié)果一致的存儲數(shù)據(jù)的1次檢索的結(jié)果一致的存儲數(shù)據(jù)所對應(yīng)的屏蔽信息彼此、將屏蔽信息的有效狀態(tài)設(shè)為真的邏輯與運算、生成中間數(shù)據(jù)15的1次檢索用相聯(lián)存儲器29構(gòu)成的情況的實施例。
1次檢索用相聯(lián)存儲器29具有可存儲各n比特的存儲數(shù)據(jù)和屏蔽信息構(gòu)成的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的1次相聯(lián)存儲器字30-1～30-m，將1次位線12-1～12-n設(shè)為輸入，將1次一致線13-1～13-m和中間數(shù)據(jù)線31-1～31-n設(shè)為輸出。1次相聯(lián)存儲器字30-j(j為1以上m以下的自然數(shù))具有用于存儲n比特存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)單元5-j-1～5-j-n、和存儲對應(yīng)的n比特屏蔽信息的屏蔽單元6-j-1～6-j-n。這里，設(shè)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的隨意“*”狀態(tài)的比特通過將屏蔽信息的有效狀態(tài)存儲在對應(yīng)的屏蔽單元6中來表現(xiàn)。1次檢索用相聯(lián)存儲器29進行1次檢索，考慮對應(yīng)屏蔽信息并與1次位線12-1～12-n的狀態(tài)相比較，檢索一致的存儲數(shù)據(jù)；將有效狀態(tài)輸出到對應(yīng)于存儲一致的存儲數(shù)據(jù)的1次相聯(lián)存儲器字30的1次一致線13，并將無效狀態(tài)輸出到其它的1次一致線13。另外，對一致的存儲數(shù)據(jù)所對應(yīng)的屏蔽信息彼此進行設(shè)屏蔽信息的有效狀態(tài)為真的邏輯與運算，將得到的值作為n比特的中間數(shù)據(jù)15輸出到中間數(shù)據(jù)線31-1～31-n。將n比特的中間數(shù)據(jù)15的狀態(tài)輸入到n條計數(shù)輸入線16-1～16-n。
計數(shù)部件32將n條計數(shù)輸入線16-1～16-n設(shè)為輸入，將p條計數(shù)輸出線50-1～50-p設(shè)為輸出。計數(shù)部件32計數(shù)從與網(wǎng)址最下位分層相對應(yīng)的中間數(shù)據(jù)15的比特位置連接到上位分層側(cè)的中間數(shù)據(jù)的無效狀態(tài)的比特的數(shù)量，直到出現(xiàn)最初的中間數(shù)據(jù)的有效狀態(tài)的比特為止，將計數(shù)結(jié)果作為p比特的2次檢索數(shù)據(jù)19輸出到計數(shù)輸出線50-1～50-p。將p比特的2次檢索數(shù)據(jù)19輸入p條2次位線20-1～20-p。
此時，計數(shù)結(jié)果的最小值在10進制數(shù)下為0，最大值在10進制數(shù)下為n。因此，在將計數(shù)結(jié)果編碼成2進制數(shù)的情況下，計數(shù)輸出線50-1～50-p的條數(shù)p為滿足上述式1的自然數(shù)。
p比特m字結(jié)構(gòu)的2次檢索用相聯(lián)存儲器48將2次位線20-1～20-p設(shè)為輸入，將2次一致線21-1～21-m設(shè)為輸出。2次檢索用相聯(lián)存儲器48具有可存儲p比特的2次存儲數(shù)據(jù)的2次相聯(lián)存儲器字49-1～49-m。第j個2次相聯(lián)存儲器字49-j具有用于存儲p比特2次存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)單元8-j-1～8-j-p。2次檢索用相聯(lián)存儲器48進行2次檢索，檢索與2次位線20-1～20-p的狀態(tài)一致的2次存儲數(shù)據(jù)；將有效狀態(tài)輸出到與存儲一致的2次存儲數(shù)據(jù)的2次相聯(lián)存儲器字49相對應(yīng)的2次一致線21，并將無效狀態(tài)輸出到其它的2次一致線21。從圖中可知，實施方式三的p比特m結(jié)構(gòu)的2次檢索用相聯(lián)存儲器48，與用圖1說明的實施方式一的p比特m字結(jié)構(gòu)的2次檢索用相聯(lián)存儲器3完全一樣構(gòu)成。
m條2次相聯(lián)存儲器字49-1～49-m與m條1次相聯(lián)存儲器字30-1～30-m一對一對應(yīng)。對應(yīng)的方法是任意的，但在本實施例中，設(shè)第j個2次相聯(lián)存儲器字49-j與第j個1次相聯(lián)存儲器字30-j對應(yīng)。與實施方式一的相聯(lián)存儲器1的2次檢索用相聯(lián)存儲器3的不同之處僅在于第j個2次相聯(lián)存儲器字49-j的數(shù)據(jù)單元8-j-1～8-j-p中，存儲作為對于對應(yīng)的1次相聯(lián)存儲器字30-j存儲的n比特的屏蔽信息執(zhí)行與計數(shù)部件32對n比特的計數(shù)輸入線16-1～16-n執(zhí)行的運算相同的運算結(jié)果得到的p比特的運算結(jié)果，作為p比特的2次存儲數(shù)據(jù)。
第j個無效化部件22-j將2次相聯(lián)存儲器字49-j輸出的2次一致線21-j、及與2次相聯(lián)存儲器字49-j相對應(yīng)的1次相聯(lián)存儲器字30-j輸出的1次一致線13-j設(shè)為輸入。無效化部件22-j在1次一致線13-j為1次一致線的無效狀態(tài)的情況下，向一致線11-j輸出一致線的無效狀態(tài)，并在1次一致線13-j為1次一致線的有效狀態(tài)的情況下，向一致線11-j輸出2次一致線21-j的狀態(tài)。圖5中，示出由將1次一致線的有效狀態(tài)、2次一致線的有效狀態(tài)設(shè)為真的邏輯與運算電路構(gòu)成無效化部件22-j的情況，但不用說，也可由接線邏輯電路等來構(gòu)成。
圖6是表示n比特m字結(jié)構(gòu)的實施方式三的相聯(lián)存儲器27中的n比特m字結(jié)構(gòu)的1次檢索用相聯(lián)存儲器29的一結(jié)構(gòu)例框圖。n比特m字結(jié)構(gòu)的1次檢索用相聯(lián)存儲器29具有n比特的1次相聯(lián)存儲器字30-1～30-m和電阻38-1～38-n。第j個1次相聯(lián)存儲器字30-j具有n個相聯(lián)存儲器單元33-j-1～33-j-n。在第j個1次相聯(lián)存儲器字30-j上，為了輸入而連接對應(yīng)的數(shù)據(jù)字線36-j、和屏蔽字線37-j，為了輸出而連接對應(yīng)的1次一致線13-j、和中間數(shù)據(jù)線31-1～31-n，為了輸入輸出而連接n條1次位線12-1～12-n。
在第j個1次相聯(lián)存儲器字30-j的第k比特(k為1以上、n以下的自然數(shù))的相聯(lián)存儲器單元33-j-k上，為了輸入而連接對應(yīng)的數(shù)據(jù)字線36-j和屏蔽字線37-j，為了輸出而連接對應(yīng)的1次一致線13-j、和中間數(shù)據(jù)線31-k，為了輸入輸出而連接1次位線12-k。
相聯(lián)存儲器單元33-j-k具備存儲經(jīng)1次位線12-k從外部輸入的存儲數(shù)據(jù)的對應(yīng)比特信息的數(shù)據(jù)單元5-j-k、比較存儲在數(shù)據(jù)單元5-j-k中的比特信息與從外部經(jīng)1次位線12-k輸入的信息的比較器34-j-k、存儲從外部經(jīng)1次位線12-k輸入的屏蔽信息的對應(yīng)比特信息的屏蔽單元6-j-k、和邏輯門35-j-k。
另外，在本實施例中，將屏蔽信息的屏蔽有效狀態(tài)設(shè)為“0”，將屏蔽無效狀態(tài)設(shè)為“1”，將存儲數(shù)據(jù)的有效狀態(tài)設(shè)為“1”，將無效狀態(tài)設(shè)為“0”。與屏蔽信息一樣，將中間數(shù)據(jù)線31-1～31-n的有效狀態(tài)設(shè)為“0”，將無效狀態(tài)設(shè)為“1”。將1次一致線13-1～13-m、2次一致線21-1～21-m和一致線11-1～11-m的有效狀態(tài)設(shè)為“1”，將無效狀態(tài)設(shè)為“0”。
數(shù)據(jù)單元5-j-k在對應(yīng)的數(shù)據(jù)字線36-j為有效狀態(tài)的情況下，若對應(yīng)的1次位線12-k上寫入數(shù)據(jù)被驅(qū)動，則存儲為存儲數(shù)據(jù)，若對應(yīng)的1次位線12-k未被驅(qū)動，則將存儲的存儲數(shù)據(jù)輸出到對應(yīng)的1次位線12-k。若對應(yīng)的數(shù)據(jù)字線36-j為無效狀態(tài)，則不對1次位線12-k進行任何操作。另外，無論對應(yīng)的數(shù)據(jù)字線36-j的值如何，都將存儲的存儲數(shù)據(jù)輸出到相同的相聯(lián)存儲器單元33-j-k中的比較器34-j-k。
屏蔽單元6-j-k在對應(yīng)的屏蔽字線37-j為有效狀態(tài)的情況下，若對應(yīng)的1次位線12-k上寫入數(shù)據(jù)被驅(qū)動，則將寫入數(shù)據(jù)存儲為屏蔽信息，若對應(yīng)的1次位線12-k未被驅(qū)動，則將存儲的屏蔽信息輸出到對應(yīng)的1次位線12-k中。若對應(yīng)的屏蔽字線37-j為無效狀態(tài)，則不對1次位線12-k進行任何操作。另外，無論對應(yīng)的屏蔽字線37-j的值如何，都將存儲的屏蔽信息輸出到相同的相聯(lián)存儲器單元33-j-k中的比較器34-j-k和邏輯門35j-k。
1次一致線13-1～13-m在開始1次檢索動作之前，被預(yù)充電到高電平，變?yōu)橛行顟B(tài)“1”。
比較器34-j-k將存儲在對應(yīng)的1次位線12-k、與之相同的相聯(lián)存儲器單元33-j-k中的數(shù)據(jù)單元5-j-k中的存儲數(shù)據(jù)、和存儲在屏蔽單元6-j-k中的屏蔽信息設(shè)為輸入。比較器34-j-k在屏蔽信息為屏蔽有效狀態(tài)“0”時，將對應(yīng)的1次一致線13-j變?yōu)獒尫艩顟B(tài)，在此外的情況下，若1次位線12-k的值與存儲數(shù)據(jù)一致，則將對應(yīng)的1次一致線13-j變?yōu)殚_放狀態(tài)，若不一致，則輸出無效狀態(tài)“0”。第j個1次相聯(lián)存儲器字30-j中的n個比較器34-j-1～34-j-n構(gòu)成接線AND邏輯連接，即，在全部將1次一致線13-j設(shè)為開放狀態(tài)時，1次一致線13-j變?yōu)橛行顟B(tài)“1”，在此外的情況下變?yōu)闊o效狀態(tài)“0”，將1次一致線13的有效狀態(tài)“1”設(shè)為真。即，在1次檢索動作時，只在為了屏蔽有效狀態(tài)“0”而去除從比較對象中除去屏蔽信息的比特后，1次相聯(lián)存儲器字30-j存儲的存儲數(shù)據(jù)與1次位線12-1～12-n完全一致的情況下，1次一致線13-j才變?yōu)橛行顟B(tài)“1”，在此外的情況下變?yōu)闊o效狀態(tài)“0”。
邏輯門35-j-k當相同的1次相聯(lián)存儲器字30-j中的1次一致線13-j為有效狀態(tài)“1”、且相同的相聯(lián)存儲器單元33-j-k中的屏蔽單元6-j-k中存儲的屏蔽信息為無效狀態(tài)“1”時，向?qū)?yīng)的中間數(shù)據(jù)線31-k輸出中間數(shù)據(jù)線31的無效狀態(tài)“1”，并在此外的情況下變?yōu)殚_放狀態(tài)。中間數(shù)據(jù)線31-k經(jīng)電阻38-k連接于中間數(shù)據(jù)線31的有效狀態(tài)“0”，與對應(yīng)的m個邏輯門35-1-k～35-m-k構(gòu)成將中間數(shù)據(jù)線31的有效狀態(tài)“0”設(shè)為真的接線AND邏輯連接。即，在中間數(shù)據(jù)線31-k中，得到將屏蔽信息的有效狀態(tài)“0”設(shè)為真時的邏輯與運算結(jié)果，該結(jié)果通過對具有通過m個邏輯門35-1-k～35-m-k和電阻38-k在執(zhí)行1次檢索后變?yōu)橛行顟B(tài)“1的1次一致線13-1～13-m的全部第k比特的相聯(lián)存儲器單元33-1-k～33-m-k中的屏蔽單元6-1-k～6-m-k中存儲的屏蔽信息彼此進行邏輯與運算得到。通過這些動作，向中間數(shù)據(jù)線31-1～31-n輸出在執(zhí)行1次檢索后與檢索數(shù)據(jù)10一致的存儲數(shù)據(jù)所對應(yīng)的屏蔽信息中、與屏蔽信息的有效狀態(tài)“0”的比特數(shù)最少的屏蔽信息相同的值。
(實施例三的動作)下面，用圖7來說明將上述本發(fā)明的實施方式三的相聯(lián)存儲器27用于圖11的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-1的傳送目的地網(wǎng)址計算中時的動作。與圖2的實施方式一的相聯(lián)存儲器1的動作說明一樣，在圖7中，將相聯(lián)存儲器27假設(shè)為9位5字的結(jié)構(gòu)。因為檢索數(shù)據(jù)10的比特寬n為9，所以相聯(lián)存儲器28中的1次檢索用相聯(lián)存儲器29為9位5字結(jié)構(gòu)。另外，因為檢索數(shù)據(jù)10的比特寬n為9，所以通過式1，2次檢索數(shù)據(jù)19的比特寬p變?yōu)?，2次檢索用相聯(lián)存儲器48的結(jié)構(gòu)變?yōu)?位5字結(jié)構(gòu)。
在本說明中，將屏蔽信息的屏蔽有效狀態(tài)設(shè)為“0”，將屏蔽無效狀態(tài)設(shè)為“1”，將存儲數(shù)據(jù)的有效狀態(tài)設(shè)為“1”，將無效狀態(tài)設(shè)為“0”。與屏蔽信息一樣，將中間數(shù)據(jù)線31-1～31-9的有效狀態(tài)設(shè)為“0”，將無效狀態(tài)設(shè)為“1”。將1次一致線13-1～13-5、2次一致線21-1～21-5和一致線11-1～11-5的有效狀態(tài)設(shè)為“1”，將無效狀態(tài)設(shè)為“0”。
與圖2的實施方式一的相聯(lián)存儲器1的動作說明一樣，設(shè)存儲圖11的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-1的連接信息，作為存儲在各9比特的1次相聯(lián)存儲器字30-1～30-5中的存儲數(shù)據(jù)、屏蔽信息。此時，通過將屏蔽信息的對應(yīng)比特設(shè)為屏蔽有效狀態(tài)“0”來表現(xiàn)連接信息中的隨意“*”狀態(tài)的比特。連接信息中的隨意“*”狀態(tài)的比特所對應(yīng)的存儲數(shù)據(jù)的比特狀態(tài)是任意的，但為了說明方便，存儲存儲數(shù)據(jù)的無效狀態(tài)“0”。從而，圖7的1次相聯(lián)存儲器字30-1～30-5存儲的存儲數(shù)據(jù)、屏蔽信息與圖2的1次相聯(lián)存儲器字7-1～7-5存儲的存儲數(shù)據(jù)、屏蔽信息相同。
另外，在各4比特的2次相聯(lián)存儲器字49-1～49-5中，分別存儲與計數(shù)部件32對9比特的計數(shù)輸入線16-1～16-9執(zhí)行的運算一樣、計數(shù)對應(yīng)的1次相聯(lián)存儲器字30-1～30-5存儲的9比特屏蔽信息中、從網(wǎng)址的最下位分層所對應(yīng)的比特位置連接到上位分層側(cè)的屏蔽信息的有效狀態(tài)“0”的比特數(shù)、直到出現(xiàn)最初的屏蔽信息的無效狀態(tài)“1”比特為止的結(jié)果，作為2次存儲數(shù)據(jù)。因此，因為1次相聯(lián)存儲器字30-1存儲屏蔽信息“111.000.000”，所以在2次相聯(lián)存儲器字49-1中存儲用10進制數(shù)表現(xiàn)的6、用2進制數(shù)表現(xiàn)的“0110”，作為2次存儲數(shù)據(jù)。因為1次相聯(lián)存儲器字30-2存儲屏蔽信息“111.000.000”，所以在2次相聯(lián)存儲器字49-2中存儲用10進制數(shù)表現(xiàn)的6、用2進制數(shù)表現(xiàn)的“0110”，作為2次存儲數(shù)據(jù)。因為1次相聯(lián)存儲器字30-3存儲屏蔽信息“111.111.000”，所以在2次相聯(lián)存儲器字49-3中存儲用10進制數(shù)表現(xiàn)的3、用2進制數(shù)表現(xiàn)的“0011”，作為2次存儲數(shù)據(jù)。因為1次相聯(lián)存儲器字30-4存儲屏蔽信息“111.111.000”，所以在2次相聯(lián)存儲器字49-4中存儲用10進制數(shù)表現(xiàn)的3、用2進制數(shù)表現(xiàn)的“0011”，作為2次存儲數(shù)據(jù)。因為1次相聯(lián)存儲器字30-5存儲屏蔽信息“111.111.000”，所以在2次相聯(lián)存儲器字49-5中存儲用10進制數(shù)表現(xiàn)的3、用2進制數(shù)表現(xiàn)的“0011”，作為2次存儲數(shù)據(jù)。
在1次檢索動作之前，設(shè)將全部1次一致線13-1～13-5預(yù)充電到高電平，變?yōu)橛行顟B(tài)“1”。另外，在2次檢索動作之前，設(shè)將全部2次一致線21-1～21-5預(yù)充電到高電平，變?yōu)橛行顟B(tài)“1”。
下面，說明輸入圖11的用戶設(shè)備401-3的8進制數(shù)表現(xiàn)的網(wǎng)址(2.6.5)作為檢索數(shù)據(jù)10并進行檢索動作情況下的動作。
將檢索數(shù)據(jù)10的9比特的2進制數(shù)表現(xiàn)的值“010.110.101”輸入9條1次位線12-1～12-9，相聯(lián)存儲器28中的1次檢索用相聯(lián)存儲器29執(zhí)行1次檢索。作為結(jié)果，存儲在1次相聯(lián)存儲器字30-1中的8進制數(shù)表現(xiàn)的(2.*.*)、和存儲在1次相聯(lián)存儲器字30-5中的8進制數(shù)表現(xiàn)的(2.6.*)，與1次位線12-1～12-9的狀態(tài)一致。因此，作為1次檢索的結(jié)果，1次一致線13-1、13-5這兩條線變?yōu)橛行顟B(tài)“1”，其余的1次一致線13-2、13-3和13-4變?yōu)闊o效狀態(tài)“0”。
此時，從中間數(shù)據(jù)線31-1輸出針對1次相聯(lián)存儲器字30-1內(nèi)的對應(yīng)屏蔽信息“1”和1次相聯(lián)存儲器字30-5內(nèi)的對應(yīng)屏蔽信息“1”的、將“0”設(shè)為真的邏輯與結(jié)果“1”。從中間數(shù)據(jù)線31-2輸出針對1次相聯(lián)存儲器字30-1內(nèi)的對應(yīng)屏蔽信息“1”和1次相聯(lián)存儲器字30-5內(nèi)的對應(yīng)屏蔽信息“1”的、將“0”設(shè)為真的邏輯與結(jié)果“1”。后面一樣，分別從中間數(shù)據(jù)線31-3輸出針對“1”和“1”的、將“0”設(shè)為真的邏輯與結(jié)果“1”，從中間數(shù)據(jù)線31-4輸出針對“0”和“1”的、將“0”設(shè)為真的邏輯與結(jié)果“1”，從中間數(shù)據(jù)線31-5輸出針對“0”和“1”的、將“0”設(shè)為真的邏輯與結(jié)果“1”，從中間數(shù)據(jù)線31-6輸出針對“0”和“1”的、將“0”設(shè)為真的邏輯與結(jié)果“1”，從中間數(shù)據(jù)線31-7輸出針對“0”和“0”的、將“0”設(shè)為真的邏輯與結(jié)果“0”，從中間數(shù)據(jù)線31-8輸出針對“0”和“0”的、將“0”設(shè)為真的邏輯與結(jié)果“0”，從中間數(shù)據(jù)線31-9輸出針對“0”和“0”的、將“0”設(shè)為真的邏輯與結(jié)果“0”。因此，得到以2進制數(shù)表現(xiàn)的“111111000”，作為9比特的中間數(shù)據(jù)15，輸入計數(shù)輸入線16-1～16-9。
計數(shù)部件32計數(shù)9條計數(shù)輸入線16-1～16-9的狀態(tài)中、從網(wǎng)址的最下位分層所對應(yīng)的比特位置16-9連接到上位分層側(cè)的屏蔽信息的有效狀態(tài)“0”的比特數(shù)，直到出現(xiàn)最初的屏蔽信息的無效狀態(tài)“1”的比特為止，并將作為結(jié)果得到的、用10進制數(shù)表現(xiàn)的3、用2進制數(shù)表現(xiàn)的“0011”輸出到計數(shù)輸出線50-1～50-4。將計數(shù)輸出線50-1～50-4的狀態(tài)作為4比特的2次檢索數(shù)據(jù)19輸入2次位線20-1～20-4。
若將2次檢索數(shù)據(jù)19輸入2次位線20-1～20-4，則2次檢索用相聯(lián)存儲器48執(zhí)行2次檢索。結(jié)果，存儲在2次相聯(lián)存儲器字49-3、49-4和49-5中的2進制數(shù)表現(xiàn)的“0011”與2次位線20-1～20-4的狀態(tài)完全一致。因此，2次一致線21-3、21-4和21-5變?yōu)橛行顟B(tài)“1”，其余的2次一致線21-1和21-2變?yōu)闊o效狀態(tài)“0”。
2次檢索結(jié)束后，因為1次一致線13-1為有效狀態(tài)“1”，所以無效化部件22-1向一致線11-1輸出2次一致線21-1的狀態(tài)“0”。因為1次一致線13-2為無效狀態(tài)“0”，所以無效化部件22-2向一致線11-2輸出無效狀態(tài)“0”。因為1次一致線13-3為無效狀態(tài)“0”，所以無效化部件22-3向一致線11-3輸出無效狀態(tài)“0”。因為1次一致線13-4為無效狀態(tài)“0”，所以無效化部件22-4向一致線11-4輸出無效狀態(tài)“0”。因為1次一致線13-5為有效狀態(tài)“1”，所以無效化部件22-5向一致線11-5輸出2次一致線21-5的狀態(tài)“1”。因此，2次檢索結(jié)束后，僅一致線11-5變?yōu)橛行顟B(tài)“1”，其余的一致線11-1、11-2、11-3和11-4變?yōu)闊o效狀態(tài)“0”。因此，可知本發(fā)明實施方式三的相聯(lián)存儲器27與上述現(xiàn)有相聯(lián)存儲器100一樣，僅向考慮對應(yīng)的屏蔽信息后與輸入的檢索數(shù)據(jù)10進行比較的結(jié)果一致的存儲數(shù)據(jù)中、屏蔽信息的屏蔽有效狀態(tài)的比特最少的存儲數(shù)據(jù)所對應(yīng)的一致線11-5正確輸出有效狀態(tài)。
本發(fā)明實施方式三的相聯(lián)存儲器27中的面積、功耗的削減效果與實施方式一的相聯(lián)存儲器1一樣。
本實施例的計數(shù)部件32與實施方式二的相聯(lián)存儲器23的計數(shù)部件25一樣，也可單純對計數(shù)輸入線16-1～16-n中輸入中間數(shù)據(jù)有效狀態(tài)的條數(shù)進行計數(shù)。另外，同樣因為計數(shù)輸入線16-1～16-n的條數(shù)n恒定，所以不用說，計數(shù)部件32也可對計數(shù)輸入線16-1～16-n中輸入中間數(shù)據(jù)無效狀態(tài)的條數(shù)進行計數(shù)。另外，不用說，計數(shù)部件32也可計數(shù)從中間數(shù)據(jù)15的網(wǎng)址的最上位分層所對應(yīng)的比特位置連接到上位分層側(cè)的屏蔽信息的無效狀態(tài)的比特數(shù)，直到出現(xiàn)最初的屏蔽信息的有效狀態(tài)的比特為止。當然，無論計數(shù)部件32的運算方法如何，在2次相聯(lián)存儲器字49中存儲針對對應(yīng)的1次相聯(lián)存儲器字30存儲的n比特的屏蔽信息執(zhí)行與計數(shù)部件25執(zhí)行的運算一樣的運算的值，作為2次存儲數(shù)據(jù)。
另外，與實施方式一的相聯(lián)存儲器1的說明一樣，可知在圖5的n比特的中間數(shù)據(jù)15的全部比特未同時變?yōu)橛行顟B(tài)的情況下、即在未將屏蔽信息的全部比特為屏蔽有效狀態(tài)等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲在1次檢索用相聯(lián)存儲器29中的情況下，計數(shù)輸出線50-1～50-p的條數(shù)p也可通過上述式5得到，可進一步削減相聯(lián)存儲器27整體的面積和功耗。
當然，計數(shù)部件32將計數(shù)結(jié)果編碼成2次檢索數(shù)據(jù)19的方法不限于編碼到2進制數(shù)，是任意的。此時的2次檢索數(shù)據(jù)19的比特寬p與式1、式5無關(guān)，由編碼方法來確定。
另外，比較圖7與圖2可知，通過邏輯與運算作為對于本實施例的1次檢索用相聯(lián)存儲器29輸出的、1次檢索的結(jié)果一致的存儲數(shù)據(jù)所對應(yīng)的屏蔽信息彼此、將屏蔽有效狀態(tài)設(shè)為真的邏輯與結(jié)果的中間數(shù)據(jù)線31-1～31-n、和將存儲數(shù)據(jù)的有效狀態(tài)設(shè)為真的檢索數(shù)據(jù)10，可得到與實施例1的1次檢索用相聯(lián)存儲器4輸出的中間數(shù)據(jù)線14-1～14-n相同的值。因此，可由上述結(jié)構(gòu)來代替實施例1的1次檢索用相聯(lián)存儲器4。
(實施例四的結(jié)構(gòu))下面，參照附圖來詳細說明本發(fā)明的實施方式四。圖8是表示本發(fā)明實施方式四的n比特m字結(jié)構(gòu)(m、n為自然數(shù))的相聯(lián)存儲器41的一結(jié)構(gòu)例的框圖。將本實施例的n比特m字結(jié)構(gòu)的相聯(lián)存儲器41的結(jié)構(gòu)要素與實施方式一的n比特m字結(jié)構(gòu)的相聯(lián)存儲器1相比較，不同之處僅在于追加時鐘信號39作為來自外部的輸入信號，變更成將2次檢索數(shù)據(jù)19存儲在2次檢索數(shù)據(jù)存儲部件42中，在1次一致線13-1～13-m中插入m比特的存儲部件43，和將第j個(j為1以上、m以下的自然數(shù))無效化部件22-j的一輸入信號從1次一致線13-j變更為存儲部件43輸出的同步化1次一致線44-j，其它部分一樣構(gòu)成。因此，僅說明與實施例一不同之處。
在本實施例中，n比特m字結(jié)構(gòu)的相聯(lián)存儲器2輸出的p條(p為1以上、n以下的自然數(shù))的計數(shù)輸出線18-1～18-p，與時鐘信號39同步存儲在2次檢索數(shù)據(jù)存儲部件42中。2次檢索數(shù)據(jù)存儲部件42向?qū)?yīng)的p條2次位線20-1～20-p輸出存儲的p比特的狀態(tài)。
m比特的存儲部件43將1次一致線13-1～13-m設(shè)為輸入，將同步化1次一致線44-1～44-m設(shè)為輸出。將同步化1次一致線44-1～44-m分別輸入對應(yīng)的無效化部件22-1～22-m中。m比特的存儲部件43同步于時鐘信號來存儲1次檢索用相聯(lián)存儲器4對檢索數(shù)據(jù)10執(zhí)行1次檢索的結(jié)果輸出的1次一致線13-1～13-m。將存儲部件43存儲的所述1次一致線13-1～13-m的狀態(tài)輸出到同步化1次一致線44-1～44-m，以使2次檢索用相聯(lián)存儲器3執(zhí)行對應(yīng)于該檢索數(shù)據(jù)10的2次檢索的結(jié)果與輸出到2次一致線21-1～21-m的定時同步。
m條2次相聯(lián)存儲器字9-1～9-m與m條1次相聯(lián)存儲器字7-1～7-m一對一對應(yīng)。對應(yīng)的方法是任意的，但在本實施例中，設(shè)第j個2次相聯(lián)存儲器字9-j與第j個1次相聯(lián)存儲器字7-j對應(yīng)。
第j個無效化部件22-j將通過存儲部件43對2次相聯(lián)存儲器字9-j輸出的2次一致線21-j、和與2次相聯(lián)存儲器字9-j相對應(yīng)的1次相聯(lián)存儲器字7-j輸出的1次一致線13-j同步化的同步化1次一致線44-j設(shè)為輸入。無效化部件22-j在同步化1次一致線44-j為1次一致線無效狀態(tài)的情況下，向一致線11-j輸出一致線的無效狀態(tài)，并在同步化1次一致線44-j為1次一致線的有效狀態(tài)的情況下，向一致線11-j輸出2次一致線21-j的狀態(tài)。
在實施方式一的相聯(lián)存儲器1、實施方式二的相聯(lián)存儲器23、實施方式三的相聯(lián)存儲器27中，連續(xù)執(zhí)行對同一檢索數(shù)據(jù)10的1次檢索與2次檢索，但在本實施例中，通過具備分別存儲1次檢索用相聯(lián)存儲器4輸出的1次一致線13-1～13-m、和計數(shù)輸出線18-1～18-p的部件，可由1次檢索用相聯(lián)存儲器4與2次檢索用相聯(lián)存儲器3來構(gòu)成流水線處理。由此，可提高時鐘信號39的頻率。
為了使時鐘信號39的頻率進一步提高，可知可通過在進一步插入存儲部件的情況下，使存儲部件43向同步化1次一致線44-1～44-m輸出對檢索數(shù)據(jù)10的1次檢索的結(jié)果的定時、與向2次一致線21-1～21-m輸出對該檢索數(shù)據(jù)的2次檢索的結(jié)果的定時同步來輸出實現(xiàn)。例如，通過在相聯(lián)存儲器2中具備存儲中間數(shù)據(jù)15的存儲部件，也可流水線處理1次檢索用相聯(lián)存儲器4的1次檢索的執(zhí)行、與計數(shù)部件17的運算。
另外，如插入存儲所述中間數(shù)據(jù)15的存儲部件的結(jié)構(gòu)那樣，在實施方式一的相聯(lián)存儲器1、實施方式二的相聯(lián)存儲器23、實施方式三的相聯(lián)存儲器27中，向1次一致線13-1～13-m輸出對檢索數(shù)據(jù)10的1次檢索結(jié)果的定時、與向2次一致線21-1～21-m輸出對該檢索數(shù)據(jù)10的2次檢索結(jié)果的定時不同的情況下，通過在1次一致線13-1～13-m中插入存儲部件，進行同步化即可。
(實施例五的結(jié)構(gòu))下面，參照附圖來詳細說明本發(fā)明的實施方式五。圖9是表示本發(fā)明實施方式五的n比特m字結(jié)構(gòu)(m、n為自然數(shù))的相聯(lián)存儲器45的一結(jié)構(gòu)例的框圖。將本實施例的n比特m字結(jié)構(gòu)的相聯(lián)存儲器45的結(jié)構(gòu)要素與實施方式四的n比特m字結(jié)構(gòu)的相聯(lián)存儲器41相比較，不同之處僅在于將p比特m字結(jié)構(gòu)(p為1以上、n以下的自然數(shù))2次檢索用相聯(lián)存儲器3變更為2次檢索用相聯(lián)存儲器46，將無效化部件22-1～22-m變更為無效化部件47，無效化部件47僅將同步化1次一致線44-1～44-m設(shè)為輸入，將2次一致線21-1～21-m設(shè)為輸出，將2次檢索用相聯(lián)存儲器46對應(yīng)于2次檢索結(jié)果變更狀態(tài)后的2次一致線21-1～21-m作為一致線11-1～11-m輸出到外部，其它部分一樣構(gòu)成。因此，僅說明與實施例四的不同之處。
將同步化1次一致線44-1～44-m上對應(yīng)于1次檢索結(jié)果的2次檢索數(shù)據(jù)設(shè)為輸入。
無效化部件47將同步化1次一致線44-1～44-m設(shè)為輸入，將2次一致線21-1～21-m設(shè)為輸出，具有m個預(yù)充電控制部件51-1～51-m。本實施例的無效化部件47的特征在于在2次檢索用相聯(lián)存儲器46執(zhí)行對應(yīng)于檢索數(shù)據(jù)10的2次檢索之前，對應(yīng)于輸出到同步化1次一致線44-1～44-m上的該檢索數(shù)據(jù)10所對應(yīng)的1次檢索結(jié)果，將對應(yīng)的2次一致線21-1～21-m預(yù)充電到有效狀態(tài)，或放電到無效狀態(tài)。第j個(j為1以上、m以下的自然數(shù))預(yù)充電控制部件51-j將同步化1次一致線44-j設(shè)為輸入，在同步化1次一致線44-j為1次一致線的有效狀態(tài)時，將2次一致線22-j預(yù)充電到2次一致線的有效狀態(tài)，在同步化1次一致線44-j為1次一致線的無效狀態(tài)時，將2次一致線22-j放電到2次一致線的無效狀態(tài)。即，無效化部件47在2次檢索之前將1次檢索用相聯(lián)存儲器4對檢索數(shù)據(jù)10執(zhí)行1次檢索的結(jié)果一致的1次相聯(lián)存儲器字7-j所對應(yīng)的2次一致線22-j預(yù)充電到一致線的有效狀態(tài)，將作為1次檢索的結(jié)果不一致的1次相聯(lián)存儲器字7所對應(yīng)的2次一致線21放電到無效狀態(tài)。1次相聯(lián)存儲器字7-1～7-m、與2次一致線21-1～21-m的對應(yīng)方法是任意的，但在本實施例中，1次相聯(lián)存儲器字7-j與2次一致線21-j對應(yīng)。
不同之處僅在于實施例四的2次檢索用相聯(lián)存儲器3在執(zhí)行2次檢索之前將全部2次一致線21-1～21-m預(yù)充電到2次一致線的有效狀態(tài)，而本發(fā)明的2次檢索用相聯(lián)存儲器46在執(zhí)行2次檢索之前不執(zhí)行2次一致線21-1～21-m的預(yù)充電，其它部分與實施方式四的2次檢索用相聯(lián)存儲器3一樣構(gòu)成。與實施方式四的2次檢索用相聯(lián)存儲器3一樣，2次檢索用相聯(lián)存儲器46對存儲在2次檢索數(shù)據(jù)存儲部件42中的2次檢索數(shù)據(jù)執(zhí)行2次檢索的結(jié)果，在2次相聯(lián)存儲器字9-j的全部數(shù)據(jù)單元8-j-1～8-j-p中存儲的2次存儲數(shù)據(jù)與2次檢索數(shù)據(jù)一致的情況下，2次相聯(lián)存儲器字9-j將2次一致線2 1-j變?yōu)殚_放狀態(tài)，在此外的情況下，向2次一致線21-j輸出2次一致線的無效狀態(tài)。在本實施例中，設(shè)2次一致線21的有效狀態(tài)與一致線11的有效狀態(tài)為相同狀態(tài)，將2次一致線21-1～21-m作為一致線11-1～11-m輸出到相聯(lián)存儲器45的外部。
即，一致線11-j僅在1次檢索用相聯(lián)存儲器4對檢索數(shù)據(jù)10執(zhí)行1次檢索的結(jié)果、1次相聯(lián)存儲器字7-j一致、且2次檢索用相聯(lián)存儲器46對該檢索數(shù)據(jù)10所對應(yīng)的1次檢索數(shù)據(jù)執(zhí)行2次檢索的結(jié)果、2次相聯(lián)存儲器字9-j一致的情況下，變?yōu)橐恢戮€的有效狀態(tài)，在此外的情況下為一致線的無效狀態(tài)。因此，無效化部件47與實施方式四的無效化部件22一樣作用。
與實施方式四的相聯(lián)存儲器41一樣，實施方式五的相聯(lián)存儲器45通過具有分別存儲1次檢索用相聯(lián)存儲器4輸出的1次一致線13-1～13-m和計數(shù)輸出線18-1～18-p的部件，從而可由1次檢索用相聯(lián)存儲器4與2次檢索用相聯(lián)存儲器46來構(gòu)成流水線處理。從而可提高時鐘信號39的頻率。
在實施方式五的相聯(lián)存儲器45中，2次檢索用相聯(lián)存儲器46的m條2次一致線21-1～21-m在每次2次檢索時，最大僅將與檢索數(shù)據(jù)10的比特長n相對應(yīng)的n條預(yù)充電到有效狀態(tài)，最大也放電n條。
這里，與實施方式一的說明一樣，在0.25μm制造工藝中構(gòu)成64比特32768字的相聯(lián)存儲器45的情況下，若將電源電壓設(shè)為2.5V，將執(zhí)行檢索的周期設(shè)為20ns，則每次2次檢索時預(yù)充電、放電所需的總計功耗的最大值為(0.3pF×7/64×2.5V)÷20ns×2.5V×64條＝0.0006W。此時，因為1次檢索用相聯(lián)存儲器4執(zhí)行1次檢索時的功耗與實施方式一一樣為3.07W，所以2次檢索用相聯(lián)存儲器46的功耗變?yōu)橄嗦?lián)存儲器45整個的功耗的0.02％。
這里，與式4一樣進行與(m-n)(m-1)的近似時，當設(shè)現(xiàn)有相聯(lián)存儲器100的功耗為1時，相聯(lián)存儲器45的芯片整體的功耗用下式6表示。這里，用舍去正實數(shù)X的小數(shù)點以下并變換成實數(shù)的所述Roundup(X)函數(shù)來表現(xiàn)。
(1+Roundup(Log2(n+1))/n)×n/m)/2＝
(1+Roundup(Log2(n+1))/m)/2 …… 式6根據(jù)式6，在檢索數(shù)據(jù)10的比特寬n為64，相聯(lián)存儲器41的字數(shù)為32768的情況下，相聯(lián)存儲器45的功耗為現(xiàn)有相聯(lián)存儲器100的功耗的約50.01％，可削減約49.9％的功耗。在n＜＜m的情況下，式6的值變?yōu)榧s0.50，實施方式五的相聯(lián)存儲器45的功耗約變?yōu)楝F(xiàn)有相聯(lián)存儲器100的功耗1/2。
(實施例六)下面，圖10中示出表示將本發(fā)明實施方式一的相聯(lián)存儲器1用于傳送目的地網(wǎng)址計算中的本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的一結(jié)構(gòu)例的框圖。本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400將輸入通信數(shù)據(jù)408與時鐘信號39設(shè)為輸入，輸出輸出通信數(shù)據(jù)409。輸入通信數(shù)據(jù)408具有送出源網(wǎng)址410、傳送目的地網(wǎng)址411、目的網(wǎng)址412、及數(shù)據(jù)部413。輸出通信數(shù)據(jù)409具有送出源網(wǎng)址410、第2傳送目的地網(wǎng)址414、目的網(wǎng)址412和數(shù)據(jù)部413。圖10中，以將本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400適用于圖11的網(wǎng)絡(luò)裝置400-1中的情況為例進行說明。
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400由目的網(wǎng)址抽取部406、本發(fā)明實施方式一的相聯(lián)存儲器1、編碼器402、存儲器404和傳送目的地網(wǎng)址變更部407構(gòu)成。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400同步于時鐘信號39進行動作。
目的網(wǎng)址抽取部406抽取輸入通信數(shù)據(jù)408的目的網(wǎng)址412，作為檢索數(shù)據(jù)10，輸入相聯(lián)存儲器1。
實施方式一的相聯(lián)存儲器1如上所述，具有1次檢索用相聯(lián)存儲器4、計數(shù)部件17、2次檢索用相聯(lián)存儲器3和無效化部件22。在本例中，相聯(lián)存儲器1為9位5字結(jié)構(gòu)。另外，計數(shù)部件17按照表1和式1將1次檢索用相聯(lián)存儲器4輸出的9比特的中間數(shù)據(jù)15變換成4比特的2次檢索數(shù)據(jù)19，并輸出到4位5字結(jié)構(gòu)的2次檢索用相聯(lián)存儲器3。這里，在圖10中，設(shè)存儲數(shù)據(jù)的有效狀態(tài)為“1”，無效狀態(tài)為“0”。設(shè)屏蔽信息的有效狀態(tài)為“0”，無效狀態(tài)為“1”。
1次檢索用相聯(lián)存儲器4以所述結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的形式來存儲網(wǎng)址，所述網(wǎng)址表示連接于圖11的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-1上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-2、400-3、400-4、400-5和400-6所屬的段。因此，在圖10的實例中，在1次相聯(lián)存儲器字7-1中，以上述用存儲數(shù)據(jù)“010.000.000”與屏蔽信息“111.000.000”的對來表現(xiàn)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的形式，存儲表示網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-2所屬的段2的網(wǎng)址(2.*.*)。同樣，在1次相聯(lián)存儲器字7-2中，以用存儲數(shù)據(jù)“011.000.000”與屏蔽信息“111.000.000”的對來表現(xiàn)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的形式，存儲表示網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-3所屬的段3的網(wǎng)址(3.*.*)。在1次相聯(lián)存儲器字7-3中，以用存儲數(shù)據(jù)“001.010.000”與屏蔽信息“111.111.000”的對來表現(xiàn)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的形式，存儲表示網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-4所屬的段4的網(wǎng)址(1.2.*)。在1次相聯(lián)存儲器字7-4中，以用存儲數(shù)據(jù)“001.011.000”與屏蔽信息“111.111.000”的對來表現(xiàn)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的形式，存儲表示網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-5所屬的段5的網(wǎng)址(1.3.*)。在1次相聯(lián)存儲器字7-5中，以用存儲數(shù)據(jù)“010.110.000”與屏蔽信息“111.111.000”的對來表現(xiàn)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的形式，存儲表示網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-6所屬的段6的網(wǎng)址(2.6.*)。
另外，如上所述，2次相聯(lián)存儲器字9-1將按照表1變換1次相聯(lián)存儲器字7-1存儲的存儲數(shù)據(jù)“010.000.000”后的結(jié)果得到的、用10進制數(shù)表現(xiàn)的7、用2進制數(shù)表現(xiàn)的“0111”，存儲為2次存儲數(shù)據(jù)。2次相聯(lián)存儲器字9-2將按照表1變換1次相聯(lián)存儲器字7-2存儲的存儲數(shù)據(jù)“011.000.000”后的結(jié)果得到的、用10進制數(shù)表現(xiàn)的6、用2進制數(shù)表現(xiàn)的“0110”，存儲為2次存儲數(shù)據(jù)。2次相聯(lián)存儲器字9-3將按照表1變換1次相聯(lián)存儲器字7-3存儲的存儲數(shù)據(jù)“001.010.000”后的結(jié)果得到的、用10進制數(shù)表現(xiàn)的4、用2進制數(shù)表現(xiàn)的“0100”存儲為2次存儲數(shù)據(jù)。2次相聯(lián)存儲器字9-4將按照表1變換1次相聯(lián)存儲器字7-4存儲的存儲數(shù)據(jù)“001.011.000”后的結(jié)果得到的、用10進制數(shù)表現(xiàn)的3、用2進制數(shù)表現(xiàn)的“0011”，存儲為2次存儲數(shù)據(jù)。2次相聯(lián)存儲器字9-5將按照表1變換1次相聯(lián)存儲器字7-5存儲的存儲數(shù)據(jù)“010.110.000”后的結(jié)果得到的、用10進制數(shù)表現(xiàn)的4、用2進制數(shù)表現(xiàn)的“0100”存儲為2次存儲數(shù)據(jù)。
相聯(lián)存儲器1如上所述，僅向考慮對應(yīng)的屏蔽信息后與輸入的檢索數(shù)據(jù)10進行比較的結(jié)果一致的存儲數(shù)據(jù)中、屏蔽信息的屏蔽有效狀態(tài)的比特最少的存儲數(shù)據(jù)所對應(yīng)的一致線11-1～11-5輸出有效狀態(tài)。
編碼器402將相聯(lián)存儲器1輸出的一致線11-1～11-5編碼成存儲器地址信號403，輸出到存儲器404。
存儲器404中，將存儲在相聯(lián)存儲器1的各1次相聯(lián)存儲器字7-1～7-5中的表示段的網(wǎng)址所對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)址，存儲在與相聯(lián)存儲器1的存儲地址對應(yīng)的地址字中。在本例中，設(shè)與相聯(lián)存儲器1的存儲地址相同的地址對應(yīng)。例如，在相聯(lián)存儲器1的1次相聯(lián)存儲器字7-1中存儲地址(2.*.*)，而將與之對應(yīng)的圖11的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-2的網(wǎng)址存儲在存儲器404的字1中。同樣，在存儲器404的字2中存儲網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-3的網(wǎng)址，在字3中存儲網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-4的網(wǎng)址，在字4中存儲網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-5的網(wǎng)址，在字5中存儲網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-6的網(wǎng)址。存儲器404將把存儲器地址信號403指定為讀取地址的存儲數(shù)據(jù)，作為存儲器數(shù)據(jù)信號405輸出到傳送目的地網(wǎng)址變更部407。不用說，這里也可通過將一致線11-1～11-m的狀態(tài)直接輸入存儲器404的字線，削除編碼器402。
傳送目的地網(wǎng)址變更部407在將輸出通信數(shù)據(jù)409的第2傳送目的地地址414變更成存儲器數(shù)據(jù)信號405的值后，傳送到對應(yīng)于第2傳送目的地網(wǎng)址414的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或用戶設(shè)備。
下面，以從適用于圖11的網(wǎng)絡(luò)裝置400-1的情況下的用戶設(shè)備401-1向用戶設(shè)備401-3傳送通信數(shù)據(jù)為例來說明本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400的動作。因此，若用8進制數(shù)表現(xiàn)網(wǎng)址，則輸入通信數(shù)據(jù)408的送出源網(wǎng)址410變?yōu)?1.2.6)，目的網(wǎng)址412變?yōu)?2.6.5)，傳送目的地網(wǎng)址411當然變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-1的網(wǎng)址。
若向網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-1輸入所述輸入通信數(shù)據(jù)408，則目的網(wǎng)址抽取部406將目的網(wǎng)址412用8進制數(shù)表現(xiàn)的(2.6.5)的值作為檢索數(shù)據(jù)10輸出到相聯(lián)存儲器1。
在相聯(lián)存儲器1中，1次檢索用相聯(lián)存儲器4對所述用8進制數(shù)表現(xiàn)的(2.6.5)的檢索數(shù)據(jù)10進行1次檢索，作為結(jié)果，1次相聯(lián)存儲器字7-1和7-5一致，向1次一致線13-1和13-5輸出有效狀態(tài)。另外，如上所述，對一致的存儲數(shù)據(jù)彼此執(zhí)行將存儲數(shù)據(jù)的有效狀態(tài)設(shè)為真的邏輯或運算，將用2進制數(shù)表現(xiàn)的“010.110.000”作為9比特的中間數(shù)據(jù)15輸出到計數(shù)部件17。計數(shù)部件17按照表1將9比特的中間數(shù)據(jù)15變換為用2進制數(shù)表現(xiàn)的“0100”的4比特的2次檢索數(shù)據(jù)19，并輸出到4位5字結(jié)構(gòu)的2次檢索用相聯(lián)存儲器3。2次檢索用相聯(lián)存儲器3對2次檢索數(shù)據(jù)19執(zhí)行2次檢索，作為結(jié)果，2次相聯(lián)存儲器字9-3和9-5一致，向2次一致線21-3和21-5輸出有效狀態(tài)。無效化部件22在對應(yīng)的1次一致線13-1～13-5為無效狀態(tài)的情況下，在將2次一致線21-1～21-5的狀態(tài)變更為無效狀態(tài)后，輸出到一致線11-1～11-5。因此，無效化部件22僅向一致線11-5輸出有效狀態(tài)。
從而，編碼器402輸出“5”作為存儲器地址信號403，存儲器404輸出網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-6的網(wǎng)址，作為存儲器數(shù)據(jù)信號405。傳送目的地網(wǎng)址變更部407將輸出通信數(shù)據(jù)409的第2傳送目的地網(wǎng)址414變更成存儲器數(shù)據(jù)信號405的狀態(tài)，并向網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400-6傳送輸出通信數(shù)據(jù)409。這樣，可知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400選擇對目的網(wǎng)址412的最佳路徑，進行傳送。
由于本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400由本發(fā)明的相聯(lián)存儲器1構(gòu)成，所以盡管在每個時鐘執(zhí)行傳送目的地網(wǎng)址計算，但與現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相比較，可大幅度削減功耗。因此，因為可在電源裝置、冷卻裝置等中使用小規(guī)模的裝置，所以可不犧牲傳送速度地削減作為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備整體的成本。
另外，在現(xiàn)有的相聯(lián)存儲器100與本發(fā)明的相聯(lián)存儲器1為相同的芯片面積的情況下，伴隨每個芯片的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲字數(shù)的增加，可削減內(nèi)置于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400中的相聯(lián)存儲器1的個數(shù)。因此，因為不需要多個相聯(lián)存儲器輸出的檢索結(jié)果的比較處理，所以可高速化使用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備400的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送速度。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性如上所述，本發(fā)明的相聯(lián)存儲器具有計數(shù)部件，對利用考慮屏蔽信息后將從外部提供的檢索數(shù)據(jù)與存儲的存儲數(shù)據(jù)進行比較的第1檢索結(jié)果計算的中間數(shù)據(jù)，執(zhí)行壓縮比特寬的運算，生成第2檢索數(shù)據(jù)；第2檢索部件，將所述存儲數(shù)據(jù)和所述屏蔽信息所對應(yīng)的第2存儲數(shù)據(jù)與所述第2檢索數(shù)據(jù)進行比較；和無效化部件，無效化對應(yīng)于第1檢索結(jié)果不一致的存儲數(shù)據(jù)的第2檢索部件的比較結(jié)果，所以盡管在每個時鐘執(zhí)行輸出識別與檢索數(shù)據(jù)一致的存儲數(shù)據(jù)中、對應(yīng)屏蔽信息有效狀態(tài)的比特數(shù)最少的存儲數(shù)據(jù)的信號的運算，但與現(xiàn)有的相聯(lián)存儲器相比較，也可大幅度削減芯片面積。例如，在檢索數(shù)據(jù)為64比特寬的情況下，與現(xiàn)有的相聯(lián)存儲器相比較，可削減約31％的芯片面積。即，在相同芯片面積的情況下可使存儲容量增大約42％。因為檢索數(shù)據(jù)的比特寬越大，則本發(fā)明的面積削減效果變得越大，所以在適用于將網(wǎng)址的比特寬從32比特擴大到128比特的下一代因特網(wǎng)等的情況下，可發(fā)揮顯著的效果。
另外，本發(fā)明的相聯(lián)存儲器盡管在每個時鐘執(zhí)行輸出識別與檢索數(shù)據(jù)一致的存儲數(shù)據(jù)中、對應(yīng)屏蔽信息有效狀態(tài)的比特數(shù)最少的存儲數(shù)據(jù)的信號的運算，但與現(xiàn)有的相聯(lián)存儲器相比較，也可削減約50％的功耗。
另外，若將本發(fā)明的相聯(lián)存儲器組裝在進行傳送目的地網(wǎng)址計算的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，則與以前相比較，功耗變小，所以可在電源裝置、冷卻裝置等中使用小規(guī)模的裝置，具有可削減作為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備整體的成本等好的效果。
在適用于計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的情況下，可高速化數(shù)據(jù)傳送速度。這是因為如上所述，通過增加每個芯片的存儲容量，可削減內(nèi)置于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的相聯(lián)存儲器的芯片數(shù)，從而不需要多個芯片輸出的檢索結(jié)果的比較處理。
權(quán)利要求
1.一種相聯(lián)存儲器，其特征在于，具備第1存儲器，該第1存儲器具備分別存儲m個n比特長的第1存儲數(shù)據(jù)的m條字(m、n為自然數(shù))，和1個或多個屏蔽信息，對應(yīng)于所述第1存儲數(shù)據(jù)的1個或多個，能通過對應(yīng)的比特的屏蔽有效狀態(tài)、屏蔽無效狀態(tài)來設(shè)定是否從檢索對象中除去所述第1存儲數(shù)據(jù)的各比特列，以字單位將輸入的n比特長的1次檢索數(shù)據(jù)與所述第1存儲數(shù)據(jù)相比較，對一致的字輸出1次一致信號，而且，將一致的字內(nèi)的所述第1存儲數(shù)據(jù)之間的邏輯運算結(jié)果作為中間數(shù)據(jù)來輸出；壓縮運算部件，執(zhí)行將所述中間數(shù)據(jù)的比特寬壓縮到p(p為自然數(shù))比特長的運算，作為2次檢索數(shù)據(jù)輸出；第2存儲器，使對所述第1存儲數(shù)據(jù)在每個字進行所述壓縮運算而得到的p比特長的m個第2存儲數(shù)據(jù)，對應(yīng)于所述第1存儲數(shù)據(jù)的各字來存儲，以字單位將所述2次檢索數(shù)據(jù)與所述第2存儲數(shù)據(jù)相比較，對一致的字輸出2次一致信號；和無效化部件，當每個字從所述第1存儲器輸出的所述1次一致信號不一致時，將對應(yīng)的所述2次一致信號變?yōu)椴灰恢聽顟B(tài)。
2.一種相聯(lián)存儲器，其特征在于，具備第1存儲器，將m個(m為自然數(shù))結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲在m個字中，該m個結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)包括n比特長的第1存儲數(shù)據(jù)(n為自然數(shù))和屏蔽信息，所述屏蔽信息可通過對應(yīng)的比特的屏蔽有效狀態(tài)、屏蔽無效狀態(tài)來設(shè)定是否從檢索對象中除去所述第1存儲數(shù)據(jù)的各比特列，以字單位將輸入的n比特長的1次檢索數(shù)據(jù)與所述結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)中的所述第1存儲數(shù)據(jù)相比較，對一致的字輸出1次一致信號，而且，將一致的字內(nèi)的所述屏蔽信息之間的邏輯運算結(jié)果作為中間數(shù)據(jù)來輸出；壓縮運算部件，執(zhí)行將所述中間數(shù)據(jù)的比特寬壓縮到p(p為自然數(shù))比特長的運算，作為2次檢索數(shù)據(jù)輸出；第2存儲器，使對所述第1存儲數(shù)據(jù)在每個字進行所述壓縮運算而得到的p比特長的m個第2存儲數(shù)據(jù)，對應(yīng)于所述第1存儲數(shù)據(jù)的各字來存儲，以字單位將所述2次檢索數(shù)據(jù)與所述第2存儲數(shù)據(jù)相比較，對一致的字輸出2次一致信號；和無效化部件，當每個字從所述第1存儲器輸出的所述1次一致信號不一致時，將對應(yīng)的所述2次一致信號變?yōu)椴灰恢聽顟B(tài)。
3.一種相聯(lián)存儲器，其特征在于，具備第1存儲器，將m個(m為自然數(shù))結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲在m個字中，該m個結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)包括n比特長的第1存儲數(shù)據(jù)(n為自然數(shù))和屏蔽信息，所述屏蔽信息可通過對應(yīng)的比特的屏蔽有效狀態(tài)、屏蔽無效狀態(tài)來設(shè)定是否從檢索對象中除去所述第1存儲數(shù)據(jù)的各比特列，以字單位將輸入的n比特長的1次檢索數(shù)據(jù)與所述結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)中的所述第1存儲數(shù)據(jù)相比較，對一致的字輸出1次一致信號，而且，將一致的字內(nèi)的所述屏蔽信息之間與所述1次檢索數(shù)據(jù)的邏輯運算結(jié)果作為中間數(shù)據(jù)來輸出；壓縮運算部件，執(zhí)行將所述中間數(shù)據(jù)的比特寬壓縮到p(p為自然數(shù))比特長的運算，作為2次檢索數(shù)據(jù)輸出；第2存儲器，使對所述第1存儲數(shù)據(jù)在每個字進行所述壓縮運算而得到的p比特長的m個第2存儲數(shù)據(jù)，對應(yīng)于所述第1存儲數(shù)據(jù)的各字來存儲，以字單位將所述2次檢索數(shù)據(jù)與所述第2存儲數(shù)據(jù)相比較，對一致的字輸出2次一致信號；和無效化部件，當每個字從所述第1存儲器輸出的所述1次一致信號不一致時，將對應(yīng)的所述2次一致信號變?yōu)椴灰恢聽顟B(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一項所述的相聯(lián)存儲器，其特征在于所述壓縮運算部件對所述中間數(shù)據(jù)的處于無效狀態(tài)的比特的數(shù)量進行計數(shù)，并根據(jù)該計數(shù)值來執(zhí)行所述壓縮運算。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的相聯(lián)存儲器，其特征在于所述計數(shù)值是從所述中間數(shù)據(jù)的第1比特位置向第2比特位置連續(xù)的處于無效狀態(tài)的比特的數(shù)量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一項所述的相聯(lián)存儲器，其特征在于所述壓縮運算部件對所述中間數(shù)據(jù)的處于有效狀態(tài)的比特的數(shù)量進行計數(shù)，并根據(jù)該計數(shù)值來執(zhí)行所述壓縮運算。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的相聯(lián)存儲器，其特征在于所述計數(shù)值是從所述中間數(shù)據(jù)的第1比特位置向第2比特位置連續(xù)的處于有效狀態(tài)的比特的數(shù)量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一項所述的相聯(lián)存儲器，其特征在于當所述屏蔽信息在全部比特表示屏蔽有效狀態(tài)時，所述第1存儲器不存儲所述屏蔽信息和對應(yīng)的所述第1存儲數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一項所述的相聯(lián)存儲器，其特征在于設(shè)置使所述1次一致信號與所述2次一致信號的輸出定時同步的部件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一項所述的相聯(lián)存儲器，其特征在于所述無效化部件包含預(yù)充電控制部件，該預(yù)充電控制部件在所述1次一致信號處于不一致狀態(tài)時使所述2次一致信號的信號電平放電，在所述1次一致信號處于一致狀態(tài)時使所述2次一致信號的信號電平充電。
11.一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，具備路徑信息表格，該路徑信息表格包括存儲路徑信息的多個字和1個或多個屏蔽信息，所述屏蔽信息對應(yīng)于所述路徑信息的1個或多個、并可通過對應(yīng)的比特的狀態(tài)來設(shè)定是否從檢索對象中除去所述路徑信息的各比特列，所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的特征在于，具備1次檢索部件，以字單位將作為1次檢索數(shù)據(jù)輸入的、輸入通信數(shù)據(jù)中的目的網(wǎng)址與所述路徑信息相比較，輸出對一致的字進行識別的1次一致信號，而且，將一致的字內(nèi)的所述路徑信息之間的邏輯運算結(jié)果作為中間數(shù)據(jù)來輸出；壓縮運算部件，對所述中間數(shù)據(jù)執(zhí)行壓縮比特寬的運算，生成2次檢索數(shù)據(jù)；2次檢索部件，使對所述路徑信息在每個字執(zhí)行所述壓縮運算而得到的第2存儲數(shù)據(jù)，對應(yīng)于所述路徑信息的各字來存儲，以字單位將所述2次檢索數(shù)據(jù)與所述第2存儲數(shù)據(jù)相比較，輸出對一致的字進行識別的2次一致信號；無效化部件，對于每個字，1次一致信號都不一致時，通過將對應(yīng)的所述2次一致信號變?yōu)椴灰恢聽顟B(tài)，生成最終一致信號；和確定部件，根據(jù)所述最終一致信號來確定與所述輸入通信數(shù)據(jù)相對應(yīng)的輸出通信數(shù)據(jù)的傳送目的地地址。
12.一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的傳送目的地地址確定方法，其特征在于具備路徑信息表格，該路徑信息表格包括存儲路徑信息的多個字和1個或多個屏蔽信息，所述屏蔽信息對應(yīng)于所述路徑信息的1個或多個、并可通過對應(yīng)的比特的狀態(tài)來設(shè)定是否從檢索對象中除去所述路徑信息的各比特列，當將輸入通信數(shù)據(jù)中的目的網(wǎng)址作為1次檢索數(shù)據(jù)輸入時，執(zhí)行以字單位將所述目的網(wǎng)址與所述路徑信息相比較的1次檢索，生成一致的字內(nèi)的所述路徑信息之間的邏輯運算結(jié)果，作為中間數(shù)據(jù)，對所述中間數(shù)據(jù)執(zhí)行壓縮比特寬的運算，生成2次檢索數(shù)據(jù)，執(zhí)行2次檢索，該2次檢索以字單位將所述2次檢索數(shù)據(jù)與對所述1次檢索中一致的1個或多個所述字內(nèi)的路徑信息執(zhí)行所述壓縮運算而得到結(jié)果相比較，根據(jù)所述2次檢索中對應(yīng)于一致字的所述路徑信息，確定與所述輸入通信數(shù)據(jù)相對應(yīng)的輸出通信數(shù)據(jù)的傳送目的地地址。
13.一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，具備路徑信息表格，該路徑信息表格包括將路徑信息與屏蔽信息成對存儲的多個字，所述屏蔽信息可通過對應(yīng)的比特的狀態(tài)來設(shè)定是否從檢索對象中除去所述路徑信息的各比特列，所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的特征在于，具備1次檢索部件，以字單位將作為1次檢索數(shù)據(jù)輸入的、輸入通信數(shù)據(jù)中的目的網(wǎng)址與所述路徑信息相比較，輸出對一致的字進行識別的1次一致信號，而且，將一致的字內(nèi)的所述屏蔽信息之間與所述1次檢索數(shù)據(jù)的邏輯運算結(jié)果作為中間數(shù)據(jù)來輸出；壓縮運算部件，對所述中間數(shù)據(jù)執(zhí)行壓縮比特寬的運算，生成2次檢索數(shù)據(jù)；2次檢索部件，使對所述路徑信息在每個字執(zhí)行所述壓縮運算而得到的第2存儲數(shù)據(jù)，對應(yīng)于所述路徑信息的各字來存儲，以字單位將所述2次檢索數(shù)據(jù)與所述第2存儲數(shù)據(jù)相比較，輸出對一致的字進行識別的2次一致信號；無效化部件，1次一致信號每個字都不一致時，通過將對應(yīng)的所述2次一致信號變?yōu)椴灰恢聽顟B(tài)，生成最終一致信號；和確定部件，根據(jù)所述最終一致信號來確定與所述輸入通信數(shù)據(jù)相對應(yīng)的輸出通信數(shù)據(jù)的傳送目的地地址。
14.一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的傳送目的地地址確定方法，其特征在于具備路徑信息表格，該路徑信息表格包括將路徑信息與屏蔽信息成對存儲的多個字，所述屏蔽信息可通過對應(yīng)的比特的狀態(tài)來設(shè)定是否從檢索對象中除去所述路徑信息的各比特列，當將輸入通信數(shù)據(jù)中的目的網(wǎng)址作為1次檢索數(shù)據(jù)輸入時，執(zhí)行以字單位將所述目的網(wǎng)址與所述路徑信息相比較的1次檢索，生成一致的字內(nèi)的所述屏蔽信息之間與所述1次檢索數(shù)據(jù)的邏輯運算結(jié)果，作為中間數(shù)據(jù)，對所述中間數(shù)據(jù)執(zhí)行壓縮比特寬的運算，生成2次檢索數(shù)據(jù)，執(zhí)行2次檢索，以字單位將所述2次檢索數(shù)據(jù)與對所述1次檢索中一致的1個或多個所述字內(nèi)的路徑信息執(zhí)行所述壓縮運算而得到結(jié)果相比較，根據(jù)所述2次檢索中對應(yīng)于一致字的所述路徑信息，確定與所述輸入通信數(shù)據(jù)相對應(yīng)的輸出通信數(shù)據(jù)的傳送目的地地址。
15.一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，具備路徑信息表格，該路徑信息表格包括將路徑信息與屏蔽信息成對存儲的多個字，所述屏蔽信息可通過對應(yīng)的比特的狀態(tài)來設(shè)定是否從檢索對象中除去所述路徑信息的各比特列，所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的特征在于，具備1次檢索部件，以字單位將作為1次檢索數(shù)據(jù)輸入的、輸入通信數(shù)據(jù)中的目的網(wǎng)址與所述路徑信息相比較，輸出對一致的字進行識別的1次一致信號，而且，將一致的字內(nèi)的所述屏蔽信息之間的邏輯運算結(jié)果作為中間數(shù)據(jù)來輸出；壓縮運算部件，對所述中間數(shù)據(jù)執(zhí)行壓縮比特寬的運算，生成2次檢索數(shù)據(jù)；2次檢索部件，使對所述屏蔽信息在每個字執(zhí)行所述壓縮運算而得到的第2存儲數(shù)據(jù)，對應(yīng)于所述路徑信息的各字來存儲，以字單位將所述2次檢索數(shù)據(jù)與所述第2存儲數(shù)據(jù)相比較，輸出對一致的字進行識別的2次一致信號；無效化部件，1次一致信號每個字都不一致時，通過將對應(yīng)的所述2次一致信號變?yōu)椴灰恢聽顟B(tài)，生成最終一致信號；和確定部件，根據(jù)所述最終一致信號來確定與所述輸入通信數(shù)據(jù)相對應(yīng)的輸出通信數(shù)據(jù)的傳送目的地地址。
16.一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的傳送目的地地址確定方法，其特征在于具備路徑信息表格，該路徑信息表格包括將路徑信息與屏蔽信息成對存儲的多個字，所述屏蔽信息可通過對應(yīng)的比特的狀態(tài)來設(shè)定是否從檢索對象中除去所述路徑信息的各比特列，當將輸入通信數(shù)據(jù)中的目的網(wǎng)址作為1次檢索數(shù)據(jù)輸入時，執(zhí)行以字單位將所述目的網(wǎng)址與所述路徑信息相比較的1次檢索，生成一致的字內(nèi)的所述屏蔽信息之間的邏輯運算結(jié)果，作為中間數(shù)據(jù)，對所述中間數(shù)據(jù)執(zhí)行壓縮比特寬的運算，生成2次檢索數(shù)據(jù)，執(zhí)行2次檢索，以字單位將所述2次檢索數(shù)據(jù)與對所述1次檢索中一致的1個或多個所述字內(nèi)的屏蔽信息執(zhí)行所述壓縮運算而得到結(jié)果相比較，根據(jù)所述2次檢索中對應(yīng)于一致字的所述路徑信息，確定與所述輸入通信數(shù)據(jù)相對應(yīng)的輸出通信數(shù)據(jù)的傳送目的地地址。
17.一種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于經(jīng)權(quán)利要求11、13、15任一項所述的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，在連接于網(wǎng)絡(luò)上的通信設(shè)備之間進行數(shù)據(jù)通信。
18.一種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于使用權(quán)利要求12、14、16任一項所述的方法，在連接于網(wǎng)絡(luò)上的通信設(shè)備之間進行數(shù)據(jù)通信。
全文摘要
相聯(lián)存儲器(23)的一次檢索用相聯(lián)存儲器(4)，將有效狀態(tài)輸出至考慮屏蔽信息而與檢索數(shù)據(jù)(10)一致的對應(yīng)于存儲數(shù)據(jù)的1次一致線(13)，而且，將存儲數(shù)據(jù)的有效狀態(tài)為真時，對上述一致的存儲數(shù)據(jù)彼此的邏輯或運算結(jié)果作為中間數(shù)據(jù)(15)輸出至計數(shù)部件(25)。計數(shù)部件(25)將對中間數(shù)據(jù)(15)的存儲數(shù)據(jù)的無效狀態(tài)的比特數(shù)進行計數(shù)的運算結(jié)果，作為2次檢索數(shù)據(jù)(19)輸出至2次檢索用相聯(lián)存儲器(3)。2次檢索用相聯(lián)存儲器(3)將對上述存儲數(shù)據(jù)進行了上述運算的2次存儲數(shù)據(jù)之中檢索到2次檢索數(shù)據(jù)(19)的結(jié)果，輸出至2次一致線(21)。無效化部件(22)將無效狀態(tài)的1次一致線(13)相對應(yīng)的2次一致線(21)變更為無效狀態(tài)，作為一致線(11)輸出外部。
文檔編號H04L12/46GK1589481SQ01823949
公開日2005年3月2日 申請日期2001年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月10日
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