基于 QDR-IV SRAM 实现网络流量管理统计计数器 IP设计

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网络路由器带有用于性能监控、流量管理、网络追踪和网络安全的统计计数器。计数器用来记录数据包到达和离开的次数以及特定事件的次数，比如当网络出现坏包时。数据包的到达会使多个不同的统计计数器发生更新;但一台网络设备中的统计计数器的数量及其更新速度常常受到存储技术的限制。
本文引用地址: http://www.21ic.com/app/analog/201709/737085.htm
管理统计计数器需要高性能的存储器才能满足多重的读—修改—写操作。本文将描述一种使用IP方法的独特统计计数器，这种计数器的一端可以连接网络处理器(NPU)，另一端可以连接Xilinx公司的QDR-IV存储控制器。QDR-IV统计计数器IP是一种带有QDR-IV SRAM、为网络交流管理和其他计数器应用提供高效统计计数器的软IP。
QDR-IV SRAM概述
QDR-IV SRAM配备两个双向数据端口A和B，可以在一个时钟周期内完成两次数据写入或两次数据读取操作，或一次读写结合的操作。因此，这一特点带来了额外的灵活性，架构师可将之用于读/写并不一定平衡的应用中。每个端口在两个时钟沿均可进行数据传输(DDR(双倍数据速率)操作)，工作模式为突发式，每个时钟周期的突发长度为两个字(每个字为X18或X36)。地址总线为通用型，其上升沿和下降沿能分别为端口A和端口B提供地址。部分制造商的QDR-IV SRAM还可支持嵌入式ECC(错误检查和纠正)，可从根本上消除软错误，提高存储器陈列的可靠性。
QDR-IV SRAM分为两种：高性能 (HP) QDR-IV和超高性能 (XP) QDR-IV。HP设备的最大运行频率为667 MHz，而XP设备的最大运行频率为1066 MHz。QDR-IV XP能够通过将存储空间分成分成8个内存条来增加性能，用地址的3个最低有效位(LSB)表示。要求的存储方案是在同一周期内存取不同的内存条。从一个周期到另一周期，所有的内存条均可存取，系统设计师可通过规划系统架构来相应地分配记忆库地址，以充分发挥极速存储器的RTR性能。这样，开发人员可以在降低总系统成本的同时大幅提高性能。
统计计数器IP
QDR IV统计计数器是一种带有QDR-IV SRAM，并且为网络交流管理和其他计数器应用提供统计计数器的软IP。该IP采用支持系统管理存取端口的读—修改—写逻辑。该IP的一端可以连接网络处理单元(NPU)，另一端可以连接 QDR-IV存储控制器。由于该统计计数器支持400Gbps及更快速率的线卡，因此性能仅受限于所使用的FPGA和QDR-IV设备。