I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   22 ,   N o .   1 A p r i l   2021 ,   p p.   104 ~ 112   IS S N :   25 02 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 22 .i 1 . pp 104 - 112             104       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   E f f i c i e n t   T C A M   d e s i g n   b a s e d   o n   d u a l   p o r t   S R A M   o n   FPGA       Tr i e N gu ye n K i e N go ,   N gu ye n   Tr i n h ,   B ao   B u i ,   Li n h   T r an ,   H o an Tr an g   D e pa rt m e n t   o f   E l e c t r o n i c s ,   H o   Ch i   M i nh  C i t y   U n i v e r s i t y   of   T e c hn o l o g y ,   V N U - H CM V i e t n a m       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T     Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d   O c t   20 ,   2020   R e v i s e J a n   6 ,   202 1   A c c e pt e J a n   17 ,   202 1       T e r n a r y   c o nt e nt   a d dr e s s a b l e   m e m o r y   ( T C A M )   i s   a   m e m o r y   t ha t   a l l o w s   hi g h   s pe e s e a r c hi ng   f o r   da t a .   N o t   o nl y   i t   i s   a c kno w l e dg e a s   a s s o c i a t i v e   m e m o r y / s t o r a g e   bu t   a l s o   T C A M   c a c o m pa r e   i n pu t   s e a r c h i ng   c o n t e n t   ( ke y )   a g a i ns t   a   c o l l e c t i o o f   a c c um ul a t e da t a   a nd  r e t u r t he   m a t c hi n g   a ddr e s s   w hi c c om pa t i b l e   w i t t hi s   i npu t   s e a r c da t a .   S R A M - ba s e T C A M   ut i l i z e s   a nd  a l l o c a t e s   b l o c ks   R A M   t o   pe r f o r m   a ppl i c a t i o o f   T C A M   o F P G A   ha r dw a r e .   T h i s   p a pe r   pr e s e nt s   a   de s i g o f   480 × 104  bi t   S R A M - ba s e T C A M   o a l t e r a   c y c l o ne   I V   F P G A .   O ur   de s i g a c hi e v e l o o kup  r a t e   ov e r   150  m i l l i o ns   i npu t   s e a r c da t a   a nd  upd a t e   s pe e a t   7 m i l l i o r u l e s   pe r   s e c o nd.   T he   a r c hi t e c t u r e   i s   c o nf i g ur a bl e ,   a l l o w i ng   v a r i o us   pe r f o r m a nc e   t r a de - o f f s   t o   be   e xp l o i t e f o r   di f f e r e nt   r ul e s e t   c ha r a c t e r i s t i c s .   Ke y w or d s :   A l go r i t h m i c   T CA M   F P G A   T CA M   On - c h i p   m e m o r y   T CA M     R A M - b a s e T CA M     S e a r c h   e n g i n e   T hi s   i s   an   ope n   ac c e s s   ar t i c l e   u nde r   t he   C C   B Y - SA   l i c e ns e .     Cor r e s pon di n g   Au t h or :   H o a n g   T ra n g   D e pa rt m e n t   o f   E l e c t r o n i c s   H o   Ch i   M i nh  Ci t y   U n i v e r s i t y   of   T e c hn o l o g y ,   VNU - H CM   268  L y   T h uo n K i e t   S t r e e t ,   1 D i s t r i c t ,   H o   Chi   M i nh  Ci t y ,   V i e t n a m   E m a i l :   h o a n gt ra n g @ h c m u t . e du . v n       1.   I N TR O D U C TI O N     Te rna r y   c o n t e n t - a dd r e s s a b l e   m e m o r y   (T CA M i s   a   m e m o ry   t y p e   t h a t   c a n   o ut put   t h e   a pp r o p r i a t e   ad d r e s s   c o n t a i n i ng  m a t c h i ng  d a t a   w i t h   t h e   i n p ut   ke y   da t a .   It   w i l l   c o m pa r e   t h e   s e a r c h   ke y   w i t h   t h e   e nt i r e   s t o r e T CA M   w o r ds   i pa ra l l e l   a l o ng  w i t h   o ut pu t i n g   t h e   a d dr e s s   o f   t h e   m a t c h i n w o r i n   o n e   m a c hi n e   c y c l e   [1 2 ].   I n s t e a d   o f   o n l y   s t o r i n b i na r y   da t a ,   T CA M   c a de c ode   a n s t o r e   s t a t e   X   (do n ’t   c a r e ).   T h e r e f o r e ,   t h e   T CA M   pe r f o r m s   p a r t i a l   m a t c hi n g ,   w hi c i s   e na b l e by   t h e   w i l d - c a r s t a t e   x ,   m a y   l e a t o   a   m a t c h   w i t m ul t i p l e   w o r ds .   T CA M   t o a r c h i t e c t ur e   i s   c o m pr i s e of   a   S R A M   c e l l s ’  a rra y   a n a   pri o ri t y   e n c o de r .   W i t h   pri o r i t y   e n c o di n g,   o ut put   o f   T CA M   i s   t h e   hi g h e s t   p ri o r i t i z e r e s ul t .   T CA M   i s   w i de l y   us e s   i n   n e t w o r ki ng  r o ut e r s   s uc h   a s   t ra n s l a t i o n s - l o o k - a s i de   b uffe r s   (T L B s )   [3]  c a c h e s   i n   m i c r o pr o c e s s o r s ,   da t a b a s e   a c c e l e r a t o r s   i n   b i g   da t a   a na l y t i c s   [4]  a n d   i pa t t e rn  r e c o gn i t i o n   [5].   T h e   f l e xi b i l i t y   o s of t w a r e   a n t h e   n e a r - A S IC  pe r f o r m a n c e   a s s oc i a t e by   f i e l pr o gra m m a b l e   ga t e   a rr a y   (F P G A kn ow n   a s   r e c o n f i gu r a b l e   ha r dw a r e   i s   un de n i a b l e .   U l t ra m o de rn   F P G A   de v i c e s   s uc h   a s   c y c l o n e   IV   ha s   t h e   num b e r   o f   e ffe c t i ve   a dv a n t a ge s   s uc h   a s   h i g h   c l o c r a t e ,   l o w   p ow e r   di s s i pa t i o n,   r i c h   o n - c hi r e s o ur c e s   a nd  l a r ge   a m o unt s   o f   e m b e dd e w i t h   c o n f i gu r a b l e   w o r w i dt h .   T h e   r e a s o n   f o r   t h e   de m a n f o r   T CA M   t o   b e   s i m pl e   t o   i n t e g r a t e ,   t h e r e   h a s   b e e n   a   g r o w i n i m po r t a n c e   i n   e m p l oy i n F P G A   de v i c e s   t i m p l e m e nt   T CA M - e qui v a l e nt   s e a r c h   e n g i n e s .   T h e   p ri m e   c o nt r i b ut i o n s   i t h i s   pa pe i s   de c l a r e i t h e   f o l l ow i n gs :   a)   A   de t a i l e i n t r o duc t i o n   t o   t h e   R A M - b a s e T CA M   i s   gi v e n .   K e y   i de a s   a n a l go r i t hm s   b e h i nd  i t   a r e   a l s o   fo r m a l i z e d.   T h e   R A M - b a s e d   T CA M   t h e o r e t i c a l   pe r f o r m a n c e   a n t h e   v i t a l   ob j e c t i o n s   i n   i m pl e m e n t i n a   l a r ge   R A M - b a s e T CA M   a r e   c o m p r e h e n s i v e l y   a n a l y z e d.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       E f f i c i e n t   T C A M   d e s i gn   bas e on   du al   por t   SR A M   on   F P G A   ( T r i e t   Ngu y e n )   105   b)   A   m o dul a a n d   s c a l a b l e   a r c h i t e c t u r e   c o m pr i s e o f   s m a l l - s i z e   R A M s   c o m po n e n t s ,   w i l l   b e   i n t r o duc e d.   A ddi t i o n a l l y ,   upda t e   e ngi n e   w i l l   b e   i n t r o duc e i n   t h e   de t a i l   di a g ra m   w i t h   f u r t h e r   i n v e s t i ga t i o n   a n d   c o m pr e h e n s i v e   e xpe r i m e n t s .   T h e   r e m a i n de r   o f   t h i s   r e s e a r c h   pa pe r   i s   o r ga ni z e a s   f o l l ow s .   S e c t i o n   g i v e s   a   pr e c i s e   o pe n i n o t h e   t h e o r e t i c   a s pe c t s   o f   t h e   R A M - b a s e T CA M .   S e c t i o i s   f ut h e r   i n v e s t i ga t i o n   a b o ut   t h e   h a rdw a r e   a r c hi t e c t u r e s   fo r   R A M - b a s e T CA M .   S e c t i o n   i s   a   r e di c us s i o n   of   t h e   r e s ul t   a c h i e v e o n   F P G A - b a s e d   T CA M   de s i g n s .   S e c t i o 5   s t a t e s   t h e   c o n c l us i o o f   t h e   r e s e a r c h.       2.   TH E   P R O P O S ED   M ET H O D     2. 1 .       L i s o n o tati o n s   u s e d   T h e   n o t a t i o n s   us e i t hi s   pa pe a r e   l i s t e d   i T a b l e   1.       T a b l e   1 .   L i s t   o f   n o t a t i o n s   us e d   N o t a t i o n   D e s c ri p t i o n   N   D e p t h   o T C A M   (n u m b e r   o w o rd s )   W   W i d t h   o T CA M   ( n u m b e r   o b i t s   o f   T C A M   w o rd )   S   S i z e   o T CA M   (e q u a l   N   *   W   )   D   N u m b e r   o r e g i s t e o f   e a c h   R A M   ( e q u a l   2 * W   )   K   In p u t   k e y   Ru l e   A d d r e s s   o T CA M   t a b l e   T   T e rn a ry   w o rd   (v a l u e   o f   Ru l e )       2. 2 .       Bas i c   i d e as   In  N * W   T CA M ,   a   W   b i t   b i na r y   i n pu t   ke y   i s   l oo ke up  a n m a ppe e x a c t l y   i n t o   N   b i t   b i na r y   m a t c h   v e c t o r .   W h e us i n g   a   2 w N   R A M s ,   i t   a t t a i n s   t h e   s i m i l a f unc t i o n   w i t h   t h e   n a t i v e   T CA M .   E a c h   R A M   s t o r e s   T CA M   w o r a n d   ut i l i z e s   t h e   v a l ue   o f   i nput   ke y   t o   s e a r c t h e   a dd r e s s   i R A M .   A l go r i t h m s   t ha t   us e   R A M   t o   i m pl e m e nt   T CA M :   a)   P r i n c i pl e   1 :   W ri t e   t o   R A M   RAM   [ addr e s s ] [ R u l e ]   =   1   i f   ad dr e s s   =   T   RAM   [ addr e s s ] [ R u l e ]   =   0   if   ad dr e s s     T     W i t h     a dd r e s s :   a dd r e s s   i R A M   b)   P r i n c i pl e   2 :   R e a f r o m   R A M   O ut put   =   R A M   [ ad dr e s s ]   i f   ad dr e s s   =   K   W i t h     a dd r e s s :   a dd r e s s   i R A M   E X A M P L E :   A s s um e   t ha t   w e   us e   R A M   t o   f i n K E Y   =   1 10 0 .   T h e   s i z e   o f   R A M   n e e de t o   de c o d e   de pe n ds   o n   t h e   n um b e r   o f   r ul e s   a n t h e   n u m b e r   o f   b i t s   of   e a c h   r u l e .   W i t h   W   =   a nd  R u l e   =   4,   w e   n e e 2 W   = 24  = 16   r e gi s t e r s   a n n u m b e r   o f   b i t s   of   e a c h   r e gi s t e r   =   n u m b e r   o f   r ul e s   4 .   T h us ,   de c o di n t h e   B a s i c   R ul e   t a b l e   i n   T a b l e   w e   n e e a   R A M   of   s i z e   2 4 x4  =   16x4  (16  r e gi s t e r s   w i t h   e a c h   r e gi s t e r   h a v i n a   w i dt h   o b i t s ).   W h e n   a ppl y i n g   p ri n c i pl e   f o r   w ri t i n t o   R A M ,   w e   ha v e   t h e   r e s ul t s   s h o w n   i T a b l e   3.       T a b l e   2 B a s i c   R ul e   Ru l e   W o r d   0   1001   1   x 1 0 0   2   0 1 x x   3   x x 0 0     T a b l e   3 Co n t e n t   o f   f ul l - f i l l   R A M   A d d r e s s   R0   R1   R2   R3   0 0 0 0 [ 0 ]   0   0   0   1   0 0 0 1 [ 1 ]   0   0   0   0   0 0 1 0 [ 2 ]   0   0   0   0   0 0 1 1 [ 3 ]   0   0   0   0   0 1 0 0 [ 4 ]   0   1   1   1   0 1 0 1 [ 5 ]   0   0   1   0   0 1 1 0 [ 6 ]   0   0   1   0   0 1 1 1 [ 7 ]   0   0   1   0   1 0 0 0 [ 8 ]   0   0   0   1   1 0 0 1 [ 9 ]   1   0   0   0   1 0 1 0 [ 1 0 ]   0   0   0   0   101 1 [ 1 1 ]   0   0   0   0   1 1 0 0 [ 1 2 ]   0   1   0   1   1 1 0 1 [ 1 3 ]   0   0   0   0   1 1 1 0 [ 1 4 ]   0   0   0   0   1 1 1 1 [ 1 5 ]   0   0   0   0         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   22 ,   N o .   1 A p r i l   20 21   :     1 0 4   -   1 1 2   106   E xpl a i n a t i o n   a)   W i t h   rul e   0 ,   t h e r e   i s   w or =   T =   10 01     A c c o r di n g   t o   t h e   rul e   o f   W r i t e   w e   h a v e R A [ 1 001 ] [ 0 ]   =   1,   R A M   l oc at i ons   [ a ddr e s s   ≠T 0 ] [ 0 ]   =   0 .   b)   W i t h   rul e   1 ,   t h e r e   i s   w or =   x 100     w or =   0100 ,   1100     A c c o r di n g   t o   p ri n c i pl e   1,   w e   h a v e   :   R A M [ 0 100 ] [ 1 ]   =   a n d   R A M [ 110 0 ] [ 1 ]   =   1 ,   R A M   l o c a t i o [ addr e s s     T 1 ] [ 1 ]   =   0 .   c)   W i t h   rul e s   2   a n d   3 ,   w e   f i l l   i t h e   s a m e   w a y   a s   rul e s   0   a n 1 .   A c c o r di n t o   P ri n c i pl e   2,   t h e   o ut put   r e s ul t   w i l l   b e   r e t ri e v e w h e n   w e   g e t   t h e   a dd r e s s   =   ke y .   F o r   t h e   e xa m pl e   a b o ve ,   w e   h a v e   O ut put   =   R A M [1100]  =   0 101  →W e   h a v e   t h e   ke y   r e s ul t s   t h a t   m a t c h   r u l e   a n rul e   3.   D e pe n di ng  o n   t h e   e n c o de r   pri o r i t y   s e t t i ng,   w e   w i l l   c h o o s e   o n e   of   t h e   t w o   r e s ul t s   a s   t h e   f i n a l   r e s ul t   of  T CA M   s e a r c h i ng,   w h i c i s   s h o w n   i n   T a b l e   4 .       T a b l e   4 R e s ul t   o f   T CA M   s e a r c h i ng   A d d r e s s   R0   R1   R2   R3   0 0 0 0 [ 0 ]   0   0   0   1   0 0 0 1 [ 1 ]   0   0   0   0   0 0 1 0 [ 2 ]   0   0   0   0   0 0 1 1 [ 3 ]   0   0   0   0   0 1 0 0 [ 4 ]   0   1   1   1   0 1 0 1 [ 5 ]   0   0   1   0   0 1 1 0 [ 6 ]   0   0   1   0   0 1 1 1 [ 7 ]   0   0   1   0   1 0 0 0 [ 8 ]   0   0   0   1   1 0 0 1 [ 9 ]   1   0   0   0   1 0 1 0 [ 1 0 ]   0   0   0   0   1 0 1 1 [ 1 1 ]   0   0   0   0   1 1 0 0 [ 1 2 ]   0   1   0   1   1 1 0 1 [ 1 3 ]   0   0   0   0   1 1 1 0 [ 1 4 ]   0   0   0   0   1 1 1 1 [ 1 5 ]   0   0   0   0       Co m m e nt s :   T h e   us e   o f   R A M   gi v e s   us   a dv a nt a ge s   a n d   di s a dv a n t a ge s   s uc h   a s   a)   A dv a n t a ge :   S i m pl e   a n d   e a s y   t o   us e .   b)   D i s a dv a n t a ge s :   e xt r e m e l y   l a r ge   m e m o r y   us a ge   fo r   b i gda t a   d a t a   t y pe s .   F o r   e xa m pl e   w i t h   w o r =   100   b i t s   w e   w i l l   h a v e   a   R A M   t ha t   h a s   2 1 0 0   r e gi s t e r s     i m po s s i b l e   t o   s o l ve .   S um m a r y ,   i t   i s   n e c e s s a r y   t o   s pl i t   t h e   num b e r   o b i t s   of   t h e   w o r t o   pr o c e s s   e a c h   pa r t   t o   m i n i m i z e   m e m o r y   fo r   e a c R A M .     2. 3 .       M a i n   i d e as   T h e r e   a r e   m a n y   r e s e a r c h   o n   o pt i m i z i n a l go ri t hm i c   T CA M   o n   F P G A .   T h e   s o l ut i o n   p r o v i de i n   [6 7]  gi v e s   g o o m a ppi n t e c hni que   t o   o pt i m i z e   s t o r a ge   s pa c e   b ut   t ra de - o ff   w i t h   t hr o ug h pu t   s pe e d.   In   [ 8]  us e   m ul t i - p um p i n g ,   w hi c i s   o v e r c l o c ki n t h e   m e m o r y   un i t   t o   r e a c h   de s i r e num b e r   o f   a c c e s s .   In   p r a c t i c e ,   t h e   m e t h o [8]  i s   i n f e a s i b l e   w i t h   hi g h   s pe e s y s t e m .   T h e   pi pe l i ne d - l o o kup  m e t h o i n   [2 9]  i s   e ff i c i e n t   a n c o ul b e   us e d   t o   s pe e d   up  gr i o f   BR A M s .   W e   d e c i de n o t   t us e   d e c i s i o n   t r e e   a nd  b i n a r y   t r e e   m e t h o i n   [10 - 14]  a s   t h i s   i n c r e a s e s   c o m pl e xi t y   a nd  r e qui r e   m o r e   s o f t w a r e   s o l ut i o n.   O t h e t y pe   o f   s o l ut i o n   i n v o l v e s   s pl i t t i ng  a nd  c ut t i n t h e   o r i gi na l   r u l e   s e t   i n t o   m a n y   s u b s e t s   [1 5 16]  w h i c h   f a c e s   t h e   s a m e   c o m pl e xi t y   a s   t r e e   b a s e d   m e t h o d.   W e   a i m   t o   us e   f ul l y   h a rdw a r e   f o r   s e a r c h i n g   a nd  upda t i n g   w i t h o ut   di f f i c ul t   c o m put a t i o n ,   s uc h   a s   ha s h i n [1 7].   O pe n f l ow   t upl e s   ke y   l e n gt h   [18 i s   c o n s i de r e t o   be   us e d   i n   o ur   h a rdw a r e   i m pl e m e n t a t i o n.   FPGA - b a s e T CA M   o n   r e s e a r c h e s   b y   U l l a e t   al .   [19 - 23]   w i t h   m a n y   di ff e r e n t   e x a m p l e s   h e l pe us   de c i de d   o n   m e m o r y   e ff i c i e n c y ,   e n e r gy   c o n s um pt i o n   a n s pe e d.   U s i ng  pi pe l i n e R A M   b l oc ks   [24]  i s   po s s i b l e   t a c hi e v e   ve r y   h i g h   t hr o ug h pu t .   T o   a vo i us i n l a r ge   R A M   m e m o r y ,   w e   h a v e   t o   di v i de   W o r i n t o   s e pa r a t e   pi e c e s   t o   pr o c e s s .   S e ve r a l   s m a l l   R A M   m e m o r y   a r e   us e i n s t e a o f   o n e   h uge   R A M   m e m o r y .   D e pt h   di v i s i o m e t h o d .   D e pt h   di v i s i o n   [ 25]  i s   a   t e c hni que   w h i c h e   c ha i pi e c e s   m a t c h   v e c t o r s   c o l l e c t e f r o m   s e v e r a l   s m a l l   T CA M s .   O n e   T CA M   w h i c h   ha s   N   de pt h   c a b e   s pl i t e d   i n t o   t w o   T CA M s .   T hi s   i de a   c o m e s   f r o m   t h e   a s s um pt i o n   t h a t   i f   N   D e pt h   i s   t o o   h uge   a nd  n o   s i n gl e   R A M   o r   T CA M s   c a n   p r o c e s s ,   i t   n e e t o   ut i l i z e   n u m e r o us   s h a l l o w e r   R A M   o r   T CA M   t o   s o l v e   t hi s   i s s ue .   T h e r e f o r e ,   t h i s   m e t h o i s :     W T CA =   ( N1+ N2) W T CA =   N1 W T CA M 1   + N2 W T CA M 2   =   N1   2 w RAM 1   +   N2    2 w RAM 2     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       E f f i c i e n t   T C A M   d e s i gn   bas e on   du al   por t   SR A M   on   F P G A   ( T r i e t   Ngu y e n )   107   A f t e r   di v i di n de pt h   o T CA M ,   i t   n e e a n   a c t i o n   t o   c o n c a t e na t e   t h e   o ut put   fo r   l i n k i n t h e   c o m pl e t e   N - b i t   m a t c h   v e c t o r .   W i t h   de pt di v i s i o n   m e t h o d ,   w e   d o   n o t   o n l y   o pt i m i z e   t h e   m e m o r y   of   e a c h   s i n g l e   R A M   b ut   a l s o   ut i l i z e   a pp r o p r i a t e l y   s e v e r a l   R A M s   i F P G A   de v i c e s .   W i d t e xt e n s i o m e t h o d :   U s i n t h e   s i m i l a r   i de a   w i t h   d e pt h   d i v i s i o n   m e t h o d,   w i dt h   d i v i s i o n   [25]  i s   a   t e c hn i que   w h i c h   c h a i pi e c e s   W - b i t   w o r ve c t o r s   c o l l e c t e f r o m   s e v e r a l   s m a l l   T CA M s .   O n e   T CA M   w h i c h   ha s   W   w i dt h   c a n   b e   s pl i t e i n t o   t w o   T CA M s .   T h i s   m e t h o s o l v e t h e   p r o b l e m   t ha t   i f   W   w i dt i s   t o o   h uge   a nd  n o   s i n g l e   R A M   o r   T CA M s   c a p r o c e s s ,   i t   n e e t o   ut i l i z e   n u m e r o us   na rr o w e r   R A M   o r   T CA M   t o   e n c o un t e r   t h i s   i s s ue .   T h e r e f o r e ,   t h i s   m e t h o i s :     N W T CA =   N ( W 1+ W 2)T CA =   N W 1T CA M 1 +N W 2T CA M 2   =   N 2 w1 R A M 1 +     2 w2 R A M 2     A f t e r   di v i di n w i dt h   of   T CA M ,   i t   n e e a n   a c t i o n   t o   c o nn e c t   a l l   t h e   o ut put   w i t h   t h e   A N D - ga t e   fo r   f i n t h e   f i na l   W - bi t   m a t c h   v e c t o r .   W i t h   W i d t h   D i v i s i o n   M e t h o d,   w e   n o t   o n l y   o pt i m i z e   t h e   m e m o r y   of   e a c h   s i ngl e   R A M   b ut   a l s o   ut i l i z e   a pp r o pri a t e l y   s e v e r a l   R A M s   i F P G A   de v i c e s .   W e   r e us e   i n s t a n c e   i n   B a s i c   i de a   t o   p r o v e   t h i s   i de a .   S uppo s e   w e   us e   R A M   t o   de c o d e   a   r ul e   t a b l e   w i t t h e   fo l l ow i n c o n t e nt   i n   T a b l e   5   w i t h   a   k e y   v a l ue   110 0 .   W i t h   us i n s e v e r a l   R A M s ,   w e   b r e a do w n   t h e   w o r of   t h e   r u l e   a n t h e   K e y   i n t o   pa rt s ,   b i t s   e a c h   f o r   p r o c e s s i ng.   W i t h   P ri n c i pl e   1,   w e   i n   t u rn   f i l l   t h e   f i r s t   b i t s   a n t h e   f o l l o w i n b i t s   o f   t h e   r u l e s   i n t o   T a b l e s   a s   f o l l ow s   i n   T a b l e s   a n 7.   W i t h   P ri n c i pl e   2 ,   w e   w i l l   r e a r e gi s t e r s   O ut put 1   =   R A M[ Ke y [ :   2 ] ]   =   1 1   a n O u t pu t =   R A M [ Ke y [ :   0 ] ]   =   00   f r o m   t h e   t a b l e s .   A f t e r e a d i n o ut put s   f r o m   t h e   R A M   a bove ,   w e   w i l l   pe r f o r m   A N D   o pe r a t i o n s   of   t h e   o ut put s   t ge t   t h e   f i n a l   r e s ul t :   O U T P U T   =   O ut put 1& O u t put =   0101& 0111  =   010 1 .   T h e   r e s ul t   i n   t w o   s e pa r a t e   A M( W or d[ 1:0 ] )   i s   s h o w i T a b l e   8.       T a b l e   5 Co n t e n t   o f   F ul l - f i l l   t w o   s e pa r a t e   R A M   (W o r d[3: 2])   A d d r e s s   R0   R1   R2   R3   00   0   0   0   1   01   0   1   1   1   10   1   0   0   1   11   0   1   0   1     T a b l e   6 Co n t e n t   o f   F ul l - f i l l   t w o   s e pa r a t e   R A M   (W o r d[1: 0])   A d d r e s s   R0   R1   R2   R3   00   0   1   1   1   01   1   0   1   0   10   0   0   1   0   11   0   0   1   0         T a b l e   7 R e s ul t   o f   T CA M   i n   t w o   s e pa r a t e   R A M   (W o r d[3: 2])   A d d r e s s   R0   R1   R2   R3   00   0   0   0   1   01   0   1   1   1   10   1   0   0   1   11   0   1   0   1         T a b l e   8 R e s ul t   o f   T CA M   i n   t w o   s e pa r a t e   R A M   (W o r d   [1 : 0])   A d d r e s s   R0   R1   R2   R3   00   0   1   1   1   01   1   0   1   0   10   0   0   1   0   11   0   0   1   0         Co m m e nt s :   t h e   po s i t i v e   a n t h e   n e ga t v i v e   e ff e c t   o f   us i n g   s e ve r a l   R A M s   a)   P o s i t i v e   a s pe c t :   u s e   s m a l l   a m o u nt   o f   R A M   t o   s o l ve   t h e   de c o di n g   b)   N e ga t i v e   e ffe c t :   n e e m o r e   R A M   t o   us e   U s i n s e v e r a l   s m a l l   R A M s   m e m o r y   i s   m o r e   e f fe c t i ve   a n f e a s i b l e   t ha us i n g   o nl y   l a r ge   R A M .       3.   R ES EA R C H   M ET H O D   3. 1 .       TC A M   w i th o u u p d ate   l o gi c   W h e n   t h e   s e a r c h   e n gi n e   s t a r t s   t o   w o r k,   a l l   t h e   da t a   i n   m e m o r y   i s   c l e a r e s e r i a l l y   by   e a c h   a dd r e s s .   T h e   m a c h i n e   s t a t e s   a t   r e a dy   s t a ge   a n p r e pa r e s   t o   w r i t e   da t a .   F i r s t l y ,   i t   l o a ds   t h e   i ni t i a l   a dd r e s s   (x0)  a n d   b r i n gs   i t   t o   c o m pa r e   w i t h   W O R D   w h i c h   i s   pr o c e s s e d   i n c l ude   do n ’t   c a r e   b i t s .   If   t h e   da t a   i s   m a t c h ,   w r i t e   e n a b l e   pi n ‘s   o f   r a m   w i l l   b e   ki c ke off .   In   w hi l e ,   r e a da t a   a t   o ut p ut   o f   R A M   i s   a dde w i t h   r ul e   w h i c h   i s   de c o de d   f r o m   o r i gi na l   d a t a .   T h e s e   da t a   w i l l   b e   s t o r e i n   R A M   i f   w r i t e   e n a b l e   b i t   i s   t urn e o n.   T h e   p r o c e s s   h a s   b e e n   r e pe a t e u nt i l   i t   l o a ds   t h e   l a s t   a dd r e s s   o f   t h e   m e m o r y .   A ft e r   t ha t ,   t h e   e n gi n e   w i l l   l o a a n o t h e r   r ul e   a nd  i m p l e m e nt   l i ke   t h e   pr e v i o us   pr o c e s s .   T hi s   T CA M   s t r uc t u r e   w i t h o ut   upda t e   l o gi c   i s   s h o w n   i n   F i g u r e   1.   T o   r e a t h e   l o o up  da t a ,   w r i t e   d a t a   p r o c e s s   n e e t o   be   f i n i s h e d   a n t h e   m a c h i n e   b a c ks   t o   t h e   r e a dy   s t a ge .   L o ok   up  d a t a   i s   s e l e c t e t o   b e   r e a d   by   m ux  i n s t e a d   o f   t h e   r e s ul t   f r o m   c o n t r o l   a d d r e s s   a s   p r e s e n t e i n   F i gu r e   2 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   22 ,   N o .   1 A p r i l   20 21   :     1 0 4   -   1 1 2   108       F i gu r e   1 .   H a r dw a r e   A r c hi t e c t u r e   o f   T CA M   w i t h o ut   u pda t e   l o gi c           F i gu r e   2 .   T CA M   w i t h o ut   upd a t e   l o gi c   c o m po n e n t   f l o w       3. 2 .       TC A M   w i th   u p d ate   l o gi c   T h e   s e a r c h   e n gi n e   w i t h o ut   upd a t e   l o gi c   c o n s um e s   t h e   a m o unt   of   t i m e   f o r   w r i t i n f ul l   da t a   i n t o   t h e   m e m o r y .   T h us ,   i f   t h e   us e r   w a nt s   t o   ge t   s o m e   n e w   r ul e s   t o   t h e i r   s y s t e m ,   t h e y   n e e t l o a f ul l   da t a   a g a i n.   T h e r e f o r e ,   t h e   e n gi n e   n e e d s   t o   h a v e   s o m e   upda t e   l o gi c   c o m po n e n t s   t o   s o l ve   t h e s e   di s a dv a n t a ge s .   T h e   T CA M   s t ruc t u r e   w i t h   a dd i t i o n a l   upda t e   l o gi c   c o m po n e n t   i s   s h o w n   i F i gu r e   3.           F i gu r e   3 .   H a r dw a r e   A r c hi t e c t u r e   o f   T CA M   w i t upd a t e   l o gi c       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       E f f i c i e n t   T C A M   d e s i gn   bas e on   du al   por t   SR A M   on   F P G A   ( T r i e t   Ngu y e n )   109   W h e n   t h e   w ri t i ng  p r o c e s s   f i n i s h e d ,   t h e   m a c h i n e   is   i r e a dy   s t a ge   a n d   w a i t i ng   f o r   t h e   up d a t e   s i g n a l .   Ini t i a l l y ,   r ul e   upda t e   i s   l o a de a nd  de c o d e i n s t e a o o r i g i na l   r ul e .   T h e s e   i n put s   a r e   us e d   fo r   de l e t i n a nd  ov e r w r i t i ng  a l l   t h e   da t a   i n   c o l um n s   r ul e .   T h e   upda t e p r o c e s s   c o n s um e s   t h e   s a m e   a m o unt   o f   t i m e   w r i t i n o n e   r u l e   t o   t h e   t a b l e .   It s   p r o c e s s   i s   s h o w n   i F i gu r e   4 .           F i gu r e   4 .   T CA M   w i t upd a t e   l o gi c   c o m po n e nt   f l o w       3. 3 .       A   480x 104 - b i t   I m p l e m e n tati o n   T h e   t o p - l e ve l   a r c h i t e c t u r e   o o ur   480 x 104 - b i t   R A M - b a s e T CA M   c o n s i s t   o 195  b l o c ks   R A M   M 9 K   [26],   w hi c h   a l i g n e 15  c o l um n s   e a c h   o f   w h i c h   c o n t a i n s   1 uni t s ,   s h o w n   i n   F i gu r e   5 .   A c c o r di n t o   t w P r i n c i pl e s   a n d   t w o   di v i s i o n   m e t h o d,   r u l e   t a b l e   di v i de   s e que n t i a l l y   r ul e s   i nt o   e a c h   b l o c ks   i n   o r de f r o m   l e f t   t o   ri g h t .   T h e   f i r s t   r u l e   i s   t h e   hi g h e s t   p ri o r i t y   a n t h e   l a s t   r u l e   i s   t h e   l o w e s t   pr i o ri t y .   T h e   m a t c hi n r e s ul t   o f   e a c h   R A M   w h i c h   r e a b y   addr e s s   =   (W   bi t i n put k e y ) / 13   i s   c o nne c t e w i t A N D - ga t e   t o   f i l t e t h e   f i n a l   r e s ul t   o e a c h   c o l um n,   s o   e n t i r e   o ut put   o f   A N D - ga t e s   a r e   i nput s   o f   m o dul e   pr i o r i t y   e n c o de r .   I t   c h o o s e s   t h e   f i na l   r e s ul t   a n s h o w   t h e   r ul e   m a t c h   w i t W - bi t   i nput   ke y .           F i gu r e   5 .   T CA M   T o p - l e v e l   a r c hi t e c t u r e       4.   R ES U LT  A N D   D I S C U S S I ON   4. 1 .       S yn th e s i s r e s u l o TC A M   o n   F P G A   I n te l   c yc l o n e   IV   W e   s y n t h e s i z e   t h e   p r o po s e de s i gn   o n   F P G A   c hi E P 4 CE 1 15F 29C7  i nt e l   c y c l o n e   IV   a n t h e   r e s ul t   i s   pr e s e n t e i n   F i gu r e   6 .   T h e   de s i g n   us e s   40%  of   t h e   a v a i l a b l e   m e m o r y   o n   t h e   c h i (19 M 9K s ).   T h e   r e gi s t e r s   a n l o gi c   e l e m e n t s   us a ge   i s   m i ni m a l .   T h e   t i m i ng  s y n t h e s i s   re s ul t s   a t   150  M H z   c l o c s p e e d.   T h e   t hr o ug h pu t   of   t h e   a l go r i t hm i c   T CA M   w o ul b e   a t   150  m i l l i o n   p a c ke t s   p e r   s e c o n d.   T h e   s pe e o f   upda t i n g   t h e   rul e   s e t   i s   a t   75  m i l l i o n   up da t e s   pe s e c o n f o r   e a c o pe ra t i o n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   22 ,   N o .   1 A p r i l   20 21   :     1 0 4   -   1 1 2   110       F i gu r e   6 .   T CA M   r e s o ur c e   s y n t h e s i z e o E P 4CE 115F 29C7       4. 2 .       U p d at e   c o n te n an d   e x p e c te d   r e s u l t   A f t e r   w r i t i n 48 r ul e s   i nt o   R A M ,   w e   upda t e   s o m e   r ul e s   t o   t e s t   t h e   upd a t e   f un c t i o n.   T h e   s t e ps   i s   s h o w n   i T a b l e   9 .   T h e   r e s ul t ,   w h i c h   i s   a s   e xpe c t e d,   i s   p r e s e nt e i n   T a b l e   10.       T a b l e   9 .   R ul e   c h a nge s   i upd a t e   p r o c e s s   Ru l e   U p d a t e   C h a n g e   ru l e   1 0     124   Ch a n g e   ru l e   1 5     0   D e l e t e   ru l e   3 1   D e l e t e   ru l e   4 8 0   Ch a n g e   ru l e   9 9     n e w   ru l e   D e l e t e   ru l e   3 7 3   D e l e t e   ru l e   4 0       T a b l e   10 .   R ul e   m a t c r e s ul t   a f t e r   u pda t i n g   N o .   K e y   (1 0 4   b i t s (H e x )   Ru l e   M a t c h   B e fo re   U p d a t e   Ru l e   M a t c h   A f t e U p d a t e s   0   3 9   e 6   8 b   0 7   3 9   2 7   b d   4 4   9 c   9 a   3 a   2 a   2 a   2   2   1   b 4   f d   2 c   9 d   d 8   6 7   0 b b   1 8   7 b   c 3   5 5   d 4   15   N O T   M A T CH   2   7 4   1 1   b 8   b a   9 0   8 c   8 3   7 9   d 0   7 e   9 b   1 7   7 1   40   400   3   4 1   b 3   a 1   9 1   c b   f 2   c 5   4 9   d e   7 d   8 9   3 7   2 8   88   88   4   4 0   4 4   1 f   6 c   5 5   f 2   a 3   8 0   d 9   b 9   e 6   e 4   f 8   102   102   5   0 0   3 1   6 8   e d   9 5   3 1   7 5   3 2   e 7   8 3   9 3   3 2   d 0   124   10   6   e 8   d 1   1 c b   b 4   1 5   f 7   8 0   d 8   8 6   3 d   1 c   1 a   175   175   7   4 4   9 4   2 e   8 9   4 2   a e   5 3   8 8   6 e   5 1   f 7   6 d   f 8   210   210   8   9 8   7 0   0 1   d 1   7 c   0 7   4 1   2 1   e 1   3 8   9 6   c 8   3 5   222   222   9   a 7   a a   8 f   7 f   0 e   a a   9 5 6   0 9   c c   a a   0 3   d d   252   252   10   f 0   c d   e 0   c 1   1 6   0 0   a a   1 0   5 f   3 d   7 e   b a   3 3   N O T   M A T CH   N O T   M A T CH   11   6 6   7 6   5 9   1 6   3 2   6 1   5 7   d 1   3 0   5 9   1 2   3 4   5 6   306   306   12   9 7   a 7   e b   d 7   9 8   7 6   6 5   5 4   3 2   1 0   6 4   8 d   8 1   373   N O T   M A T CH   13   a c   8 9   b d   8 f   e 6 7   e e   6 f   f a   7 4   a f   0 0   2 8   436   436   14   d e   3 c   f 6   3 9   0 3   1 3   5 7   6 8   9 7   f 2   5 0   8 7   c 9   478   478   15   7 b   3 b   e d   5 d   3 e   3 0   d 1   4 3   B0   7 f   e c   c 6   1 4   N O T   M A T CH   99       4. 3 .       M o d e l s i m   r e s u l an d   th r o u gh p u d i s c u s s i on   W i t h   M o de l s i m   10. 5b ,   w e   s i m ul a t e   w i t h   c l o c pe r i o =   200 ps   (f   =   5G H z ).   F r o m   t   =   0ps   t o   t   =   24 ,   819,   5 00ps   i s   t i m e   t o   w r i t e   480  rul e s   i nt o   R A M .   A t   t   =   24 ,   819 ,   50 0ps ,   w e   us e   16  ke y s   t o   s e a r c h   a n t h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       E f f i c i e n t   T C A M   d e s i gn   bas e on   du al   por t   SR A M   on   F P G A   ( T r i e t   Ngu y e n )   111   r e s ul t   i s   di s p l a y e i n   F i gu r e   7 A f t e r   t ha t   w e   c o n t i n ue   t o   upd a t e   s o m e   r ul e   l i ke   4. a n a t   t   =   25 ,   287 ,   900ps ,   t h e   r e a l   r e s ul t   a f t e r   up da t e   i s   t h e   s a m e   w i t t h e   e xpe c t e r e s u l t ,   w e   s h o w   t hi s   i F i gu r e   8 .           F i gu r e   7 .   S e a r c h   r e s ul t   b e fo r e   upd a t e   p r o c e s s       F i gu r e   8 .   S e a r c h i ng  r e s ul t   a f t e r   upda t e   p r o c e s s       4. 4 .       F u tu r e   s c o p e   T h e   de s i g n   c l o c s pe e c o ul b e   i m p r o ve by   pi pe l i ni n g   e ff e c t i v e l y   be t w e e n   R A M   b l oc ks .   I n   ap pl i c a t i o n ,   t h e   rul e s e t   c o ul a l s o   b e   o pt i m i z e o n   s o f t w a r e   f o r   e a s y   upda t i n a nd  da t a   s e a r c h i n g .   T h e   upd a t e   f un c t i o n   c o ul b e   i m pr o v e i n   s pe e by   a l l o w i n a r b i t ra r y   l oc a t i o n   up da t i n g .   W e   b e l i e v e   t h i s   w o ul r e l i e s   o n   t h e   c h a ra c t e ri s t i c   o t h e   r u l e s e t   a n i s   di f f i c ul t   t o   a c h i e v e   g e n e ra l l y .   O n e   i m po r t a n t   f ut u r e   di r e c t i o n   o b ui l d   T CA M   o n   F P G A   i s   t o   i m pl e m e nt   t h e m   o n   e xt e rn a l   D D R A M .   T hi s   w o ul a l l o w   t h e   s t r uc t u r e   t o   c o s t   l e s s   o n - c h i p   r e s o ur c e s   of   t h e   F P G A   a nd  o f f l o a t h e   r u l e s e t   t a b l e   t o   e xt e rna l   m e m o r y   w h i c h   i s   l e s s   l i m i t e by   s i z e .       5.   C O N C LU S I O N   T h i s   pa pe r   p r e s e n t s   a   T CA M   de s i g n   o n   F P G A ,   ut i l i z i n F P G A s   a dv a n t a ge s   i n   r e c o n f i gura t i o n   a n d   f l e xi b i l i t y   e ffe c t i ve l y .   M o r e ove r ,   t h e   T CA M   c a n   b e   s c a l e e a s i l y   t o   f i t   w i t h   a   d e s i g n   s pe c i f i c a t i o n.   H ow e ve r ,   t h e   m e m o r y   r e s o ur c e   i s   a   c h a l l e n ge   f o r   l a r ge   s e a r c h i n g   e n g i ne   i nt e g r a t i o n.   W e   e xpe c t e t h e   de s i g n   p r o v i de s   a   ge n e ra l   pe r s pe c t i v e   i R A M - b a s e T CA M   s t ruc t u r e   o F P G A .       A C K N O WL ED G E M EN TS     T hi s   r e s e a rc i s   f u nde d   b y   M i ni s t r y   o f   S c i e nc e   a nd   T e c hn o l o g y   u n de g ra nt   nu m b e K C . 0 1 . 2 4 / 1 6 - 20.       R EF ER EN C ES     [ 1]   W a de ,   J o P .   a nd  C h a r l e s   G .   S o di n i ,   A   t e r n a r y   c o nt e nt   a ddr e s s a bl e   s e a r c e ng i ne , ”  I E E E   J o ur n al   of   So l i d - S t a t e   C i r c ui t s ,   v o l .   24 ,   no .   4 ,   pp .   100 3 - 1013 ,   1989 do i :   10. 1 109 / 4 . 3 40 85 .     [ 2]   M e i ne r s ,   C h a R . ,   A l e X .   L i a nd  E r i c   T o r ng ,   A l g o r i t hm i c   a ppr o a c he s   t o   r e de s i g ni ng   t c a m - ba s e s y s t e m s , ”  P r oc e e di ngs   of   t he   2008  A C M   S I G M E T R I C i n t e r na t i o nal   c on f e r e nc e   on  M e as u r e m e nt   and  m ode l i ng  o f   c om p ut e r   s y s t e m s ,   200 8 do i :   10. 1145 / 13 754 57. 1375 524   [ 3]   S .   M i t t a l ,   A   s ur v e y   of   t e c hni qu e s   f o r   a r c hi t e c t i ng   T L B s ,   C onc u r r e nc y   C om pu t . ,   P r a c t .   E x pe r . ,   v o l .   2 9,   no .   1 0,   pp .   e 4061 ,   201 7 do i :   10. 1002 / c pe . 406 1 .     [ 4]   X. - T .   N g uy e n,   T . - T .   H o a ng ,   H . - T .   N g uy e n,   K .   I no ue   a nd  C . - K .   P h a m ,   A F P G A - ba s e ha r dw a r e   a c c e l e r a t o r   f o r   e ne r g y - e f f i c i e nt   b i t m a i nd e c r e a t i o n, ”  I E E E   A c c e s s ,   v o l .   6,   pp .   16 046 - 16 059 ,   20 18 do i :   10. 1 109 / A C C E S S . 201 8 . 2816 039 .     [ 5]   M .   I m a ni ,   A .   R a hi m i   a n T .   S .   R o s i ng ,   R e s i s t i v e   c o nf i g ur a bl e   a s s o c i a -   t i v e   m e m o r y   f o r   a ppr o xi m a t e   c o m put i ng ,   i P r o c .   D e s i g n,   A u t om a t .   T e s t   E ur ope   C on f .   E x h i b .   ( D A T E ) ,   p p.   13 27 - 1332 ,   2016 .     [ 6]   A .   A hm e d,   K .   P a r k   a n S .   B a e g ,   R e s o ur c e -   e f f i c i e nt   S R A M - ba s e t e r na r y   c o nt e nt   a d dr e s s a bl e   m e m o r y ,   I E E E   T r ans .   V e r y   L ar ge   Sc al e   I nt e g r .   ( V L SI )   Sy s t . ,   v o l .   25,   no .   4,   pp.   15 83 - 1587 ,   A pr .   201 7 do i :   10. 1 109 / T V L S I . 2016. 26 3629 4 .     [ 7]   Z .   U l l a h ,   M .   K .   J a i s w a l ,   R .   C .   C .   C he u ng   a nd  H .   K .   H .   S o ,   U E - T C A M :   A ul t r a   e f f i c i e n t   S R A M - ba s e T C A M ,   i P r o c .   I E E E   R e g i on   C on f .   ( T E N C O N ) ,   N o v .   2 015 do i :   10. 11 09/ T E N C O N . 2015 . 7 3728 37 .     [ 8]   I .   U l l a h,   Z .   U l l a a nd  J . - A .   L e e ,   E f f i c i e nt   T C A M   de s i g ba s e o m ul t i pum pi ng - e na b l e m ul t i po r t e S R A M   o F P G A ,   I E E E   A c c e s s , v o l .   6 ,   pp.   1 9940 - 19 947 ,   2018 do i :   10. 1 109 / A C C E S S . 2018 . 282 2311 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   22 ,   N o .   1 A p r i l   20 21   :     1 0 4   -   1 1 2   112   [ 9]   P a o ,   D e r e a nd  Z i y a L u,   A   m ul t i - pi p e l i ne   a r c hi t e c t u r e   f o r   hi g h - s pe e d   p a c ke t   c l a s s i f i c a t i o n, ”  C om pu t e r   c om m un i c a t i ons v o l .   54 ,   pp .   84 - 96 ,   2 014 do i :   10. 10 16/ j . c o m c o m . 2 014. 08 . 004 .     [ 10]   L i ,   X i a nf e ng   a nd   Y ua n xi L i n,   T a P a C : A T C A M - a s s i s t e d   a l g o r i t hm i c   pa c ke t   c l a s s i f i c a t i o n   w i t h   bo und e w o r s t - c a s e   pe r f o r m a nc e , ”  2016  I E E E   G l o bal   C om m uni c a t i o ns   C o nf e r e nc e   ( G L O B E C O M ) .   I E E E ,   20 16 do i :   10. 1 109 / G L O C O M . 20 16 . 784 2313 .     [ 11]   V a m a na n ,   B a l a j e e   a nd  T .   N .   V i j a y kum a r ,   T r e e C A M :   de c o upl i ng   upda t e s   a n l o o kups   i pa c ke t   c l a s s i f i - c a t i o n, ”  P r oc e e di ngs   o f   t he   Se v e nt h   C on f e r e nc e   on  e m e r gi ng  N e t w or k i n E X pe r i m e nt s   an T e c h nol og i e s ,   201 1.     [ 12]   H a t a m i ,   R a s h i d   a nd   H o s s e i n   B a hr a m g i r i ,   F a s t   S D N   upd a t e s   u s i ng   t r e e - ba s e a r c hi t e c t ur e ,   I n t e r na t i ona l   J our n al   of   C om m un i c a t i on  N e t w or k s   and  D i s t r i b ut e Sy s t e m s ,   v ol .   25 ,   no .   3 ,   pp .   333 - 346 ,   202 0 d o i :   10. 1 504 / I J C N D S . 2020 . 10 9566 .     [ 13]   H e ,   P e ng ,   e t   al . ,   T o w a r pr e di c t a bl e   pe r f o r m a nc e   i d e c i s i o t r e e   ba s e p a c ke t   c l a s s i f i c a t i o a l g o r i t hm s , ”  20 13   19t h   I E E E   W or k s hop   on   L oc al   &   M e t r o pol i t an   A r e a   N e t w or k s   ( L A N M A N ) .   I E E E ,   2013 do i :   10. 1 109 / L A N M A N . 2013. 6528 270 .     [ 14]   C ha ng ,   Y e i m - K ua a nd  C ha o - Y e C hi e n,   L a y e r   pa r t i t i o ne s e a r c t r e e   f o r   pa c k e t   c l a s s i f i c a t i o n, ”  2012  I E E E   26 t h   I nt e r n at i on al   C on f e r e nc e   on  A dv anc e I n f o r m at i on  N e t w or k i ng  a nd  A pp l i c at i o ns .   I E E E ,   2012 do i :   10. 1 109 / A I N A . 2012. 122 .     [ 15]   L i ,   W e nj un ,   e t   al . ,   C u t s p l i t :   A   de c i s i o n - t r e e   c o m bi ni ng   c ut t i ng   a nd  s pl i t t i ng   f o r   s c a l a bl e   pa c ke t   c l a s s i f i c a t i o n, ”  I E E E   I N F O C O M   20 18 - I E E E   C on f e r e nc e   on  C om p ut e r   C om m uni c a t i o ns .   I E E E ,   20 18 do i :   10. 1 109 / I N F O C O M . 2018 . 8 4859 47 .     [ 16]   P ne v m a t i ko u,   A r s i no e ,   e t   a l . ,   F a s t   P a c ke t   C l a s s i f i c a t i o us i ng   R I S C - V   a nd  H y pe r S pl i t   A c c e l e r a t i o o n   F P G A , ”  2020  I E E E   I n t e r na t i ona l   Sy m p os i um   on  C i r c ui t s   a nd   Sy s t e m s   ( I SC A S) .   I E E E ,   20 20 do i :   10. 1 109 / I S C A S 45731. 2020 . 91 8058 8 .     [ 17]   R e v i r i e g o ,   P e dr o ,   e t   al . ,   M ul t i pl e   H a s M a t c hi ng   U ni t s   ( M H M U ) :   A A l g o r i t hm i c   T e r na r y   C o nt e nt   A d -   dr e s s a bl e   M e m o r y   D e s i g f o r   F i e l P r o g r a m m a b l e   G a t e   A r r a y s , ”  2018  I E E E   19t I n t e r na t i ona l   C on f e r e nc e   on  H i gh   P e r f or m a nc e   Sw i t c hi ng   and   R o ut i ng   ( H P SR ) .   I E E E ,   201 8 do i :   10. 1 109/ H P S R . 2 018 . 88 5076 4 .     [ 18]   Y a ng ,   T o ng ,   e t   al . ,   F a s t   o pe n   f l o w   t a b l e   l o o ku p   w i t h   f a s t   upd a t e ,   I E E E I N F O C O M 2 018 - I E E E   C onf e r e nc e   on   C om put e r   C om m un i c a t i on s .   I E E E ,   20 18 do i :   10 . 110 9/ I N F O C O M . 2018 . 848 5878 .     [ 19]   U l l a h,   Z a hi d ,   M a n i s K .   J a i s w a l   a nd  R a y   C C   C he ung ,   ”Z - T C A M :   a S R A M - ba s e a r c hi t e c t ur e   f o r   T C A M , ”  I E E E   T r ans ac t i ons   on  V e r y   L ar ge   Sc a l e   I nt e gr a t i on  ( V L SI )   Sy s te m s ,   v o l .   23,   no .   2 ,   pp .   402 - 406 ,   2014 do i :   10. 1 109 / T V L S I . 2014. 23 0935 0 .     [ 20]   U l l a h,   Z a hi d ,   L H - C A M :   L o g i c - ba s e h i g he r   p e r f o r m a nc e   b i na r y   C A M   a r c hi t e c t u r e   o F P G A , ”  I E E E   E m be dde Sy s t e m s   L e t t e r s ,   v o l .   9,   no .   2 ,   p p.   29 - 32 ,   201 7 do i :   10. 1109 / L E S . 20 17. 2 6643 78 .     [ 21]   U l l a h,   Z a hi d ,   M a ni s K .   J a i s w a l   a nd  R a y   C C   C he ung ,   D e s i g s pa c e   e xpl o r a t i o ns   o f   H y br i d - P a r t i t i o ne d   T C A M   ( H P - T C A M ) , ”  201 2 3r d   I nt e r na t i ona l   C onf e r e nc e   on   F i e l p r og r am m ab l e   L og i c   and   A pp l i c a t i o ns .   I E E E ,   2 013 do i :   10. 110 9 / F P L . 2 013 . 664 5583 .     [ 22]   U l l a h,   I na y a t ,   e t   al . ,   D U R E :   A e ne r gy - a nd  r e s o ur c e - e f f i c i e nt   T C A M   a r c hi t e c t u r e   f o r   F P G A s   w i t dy na m i c   upda t e s , ”  I E E E   T r a ns a c t i on s   on  V e r y   L ar ge   Sc a l e   I nt e gr a t i on  ( V L SI )   Sy s t e m s ,   v o l .   27,   no .   6 ,   pp .   1298 - 13 07 ,   2019 do i :   10 . 1109 / T V L S I . 2019. 2 9041 05 .     [ 23]   M a hm o o d,   H a s s a n,   e t   a l . ,   B e y o nd  t he   l i m i t s   o f   t y pi c a l   s t r a t e g i e s :   R e s o ur c e s   e f f i c i e nt   F P G A - ba s e d   T C A M , ”  I E E E   E m be dde Sy s t e m s   L e t t e r s ,   v o l .   11 ,   no .   3 ,   pp .   89 - 92 ,   2018 do i :   10. 1109 / L E S . 201 8. 2 8888 89 .     [ 24]   J i a ng ,   W e i r o ng ,   Q i ng bo   W a n g   a nd  V i kt o r   K .   P r a s a nn a ,   B e y o nd  T C A M s :   A S R A M - ba s e pa r a l l e l   m ul t i - pi pe l i n e   a r c hi t e c t u r e   f o r   t e r a b i t   I P   l o o kup, ”  I E E E   I N F O C O M   2008 - T he   2 7t C on f e r e nc e   on  C om pu t e r   C om m u ni c a t i o ns .   I E E E ,   2 008 do i :   10. 11 09/ I N F O C O M . 2 008 . 241 .     [ 25]   W e i r o ng   J i a ng ,   S c a l a b l e   T e r na r y   C o nt e nt   A ddr e s s a bl e   M e m o r y   I m pl e m e n t a t i o U s i ng   F P G A s , ”  A r c h i t e c t ur e s   f o r   N e t w or k i ng   and   C om m u ni c at i o ns   Sy s t e m s ,   S an  J os e ,   C A ,   pp .   7 1 - 82,   201 3 do i :   10. 1109 / A N C S . 201 3. 6 6651 77   [ 26]   I nt e l   C o m pa ny ,   R A M / R O M   s   us e r   g u i de ,   J un e   20 14 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.