一种网络芯片中硬件模块的访问装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种网络芯片中硬件模块的访问装置及方法，在控制器下发管理控制报文对网络芯片中硬件模块进行访问时，由于每个硬件模块均具有关联的适配模块，且适配模块分布于多条控制链上，并为每个硬件模块分配了相应的编号，由此可以根据管理控制报文中携带的请求访问的硬件模块的编号将其发送至不同的控制链上，实现对管理控制报文进行并行、流水化处理，从而降低网络芯片中硬件模块的访问延迟，同时由于各条控制链相互独立，不同控制链上的访问响应存在时延差异时，即使某条时延较大的控制链上访问速度较慢，也不会对其他控制链造成阻塞，从而能够对网络芯片中硬件模块进行非阻塞的访问，有效提高管理控制效率。

【技术实现步骤摘要】
一种网络芯片中硬件模块的访问装置及方法
本专利技术涉及网络芯片
，特别涉及一种网络芯片中硬件模块的访问装置及方法。
技术介绍
高性能网络芯片采用模块化的设计思想，各个组件的转发表、计数器、状态寄存器、配置寄存器等硬件资源需要由管理控制模块进行控制，即控制器下发的管理控制信息首先送至管理控制模块，然后由管理控制模块内部逻辑实现对芯片内各个组件的寄存器或表项进行读、写、插入、删除等操作。为报文解析、查表、报文封装、服务质量保证等复杂网络功能提供支持。高性能网络芯片需要管理控制的组件往往分布于芯片各处，并对实时性有一定的要求，因此为高性能网络芯片的管理控制设计提出一定挑战。通常超大规模的网络芯片内部有多个组件，每个组件都拥有一定数量的硬件资源，在访问控制实现上，典型的处理结构有星形结构或者环形结构。星形结构的访问控制设计采用一个单独的集中式管理控制模块，并将芯片所有功能模块的转发表、计数器、状态寄存器、配置寄存器等硬件资源均与管理控制模块连接，这种设计方式需要将集中式管理控制模块放在芯片中心位置，有大量的扇出走线，而且要求后端增加中继寄存器以方便时序收敛。环形结构相比星形结构，芯片访问控制模块不再局限于芯片的布局位置，减少了与其他子模块的扇出走线，减少了长走线数目，能够有效的减少后端的布局压力，但由于采用环形结构连接多个模块，访问延迟较大，其中某个模块若访问速度较慢，将阻塞整个访问控制通路。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种网络芯片中硬件模块的访问装置及方法，能够降低网络芯片中硬件模块的访问延迟，同时能够对硬件模块进行非阻塞的访问，有效提高管理控制效率。本专利技术一方面提供一种网络芯片中硬件模块的访问装置，包括访问控制模块、地址译码模块及与网络芯片中每个硬件模块关联的适配模块，所述网络芯片中每个硬件模块具有相应的编号，所述地址译码模块连接所述访问控制模块，若干个所述适配模块依次连接组成控制链，每条控制链上首尾两端的所述适配模块分别与所述地址译码模块和所述访问控制模块连接；所述访问控制模块，用于接收控制器发送的管理控制报文并进行解析，存储所述管理控制报文中的报文信息，并将所述管理控制报文封装为管理控制分组，将所述管理控制分组发送至所述地址译码模块；其中，所述管理控制报文中携带有请求访问的硬件模块的编号；所述地址译码模块，用于对所述管理控制分组进行地址译码，根据所述管理控制分组中携带的请求访问的硬件模块的编号，将所述管理控制分组发送至与所述硬件模块关联的适配模块所属的控制链；其中，所述地址译码模块中存储有每条控制链上每个适配模块关联的硬件模块的编号；所述适配模块，用于判断所述管理控制分组中携带的请求访问的硬件模块的编号是否为与自身关联的硬件模块的编号，若否，将所述管理控制分组发送至控制链上的下一个适配模块；若是，根据所述管理控制分组对与自身关联的硬件模块进行访问，在访问成功后生成管理响应分组，并将所述管理响应分组发送至控制链上的下一个适配模块或所述访问控制模块；所述访问控制模块，还用于根据所述管理响应分组，读取所述管理响应分组对应的管理控制报文中的报文信息，将所述管理响应分组封装为管理响应报文，并将所述管理响应报文发送至所述控制器。优选地，所述装置还包括输出调度模块，每条控制链上尾端的所述适配模块均通过所述输出调度模块连接所述访问控制模块；所述输出调度模块，用于接收每条控制链上尾端的所述适配模块发送的管理响应分组，按照每条控制链的优先级顺序，依次将所述管理响应分组发送至所述访问控制模块；其中，所述输出调度模块中存储有每条控制链的优先级顺序。优选地，所述访问控制模块包括：连接建立单元、报文解析单元、第一缓存单元和报文封装单元；所述连接建立单元，用于接收所述控制器发送的连接建立请求，并根据所述连接建立请求与所述控制器建立连接；所述报文解析单元，用于接收所述控制器发送的管理控制报文并进行解析，并将所述管理控制报文封装为管理控制分组，将所述管理控制分组发送至所述地址译码模块；其中，所述管理控制报文中携带有请求访问的硬件模块的编号；所述第一缓存单元，用于存储所述管理控制报文中的报文信息；所述报文封装单元，用于接收所述输出调度模块发送的管理响应分组，根据所述管理响应分组，从所述第一缓存单元中读取所述管理响应分组对应的管理控制报文中的报文信息，将所述管理响应分组封装为管理响应报文，并将所述管理响应报文发送至所述控制器。优选地，所述访问控制模块还包括第一判定单元；所述第一判定单元，用于在所述报文解析单元接收所述控制器发送的管理控制报文后，判断所述管理控制报文是否有效，若否，丢弃所述管理控制报文，并向所述控制器发送访问请求无效的响应；若是，通过所述报文解析单元对所述管理控制报文进行解析。优选地，所述适配模块包括：第二判定单元、第二缓存单元、分组处理单元、第三缓存单元和分组输出单元；所述第二判定单元，用于判断所述管理控制分组中携带的请求访问的硬件模块的编号是否为与自身关联的硬件模块的编号，若否，将所述管理控制分组发送至所述第二缓存单元；若是，将所述管理控制分组发送至所述分组处理单元；所述第二缓存单元，用于存储所述管理控制分组；所述分组处理单元，用于根据所述管理控制分组对与自身关联的硬件模块进行访问，在访问成功后生成管理响应分组，并将所述管理响应分组发送所述第三缓存单元；所述第三缓存单元，用于存储所述管理响应分组；所述分组输出单元，用于依次从所述第二缓存单元中读取所述管理控制分组以及从所述第三缓存单元中读取所述管理响应分组，并分别将所述管理控制分组发送至控制链上的下一个适配模块以及将所述管理响应分组发送至控制链上的下一个适配模块或所述访问控制模块。本专利技术另一方面提供一种网络芯片中硬件模块的访问方法，应用于网络芯片中硬件模块的访问装置，所述装置包括访问控制模块、地址译码模块及与网络芯片中每个硬件模块关联的适配模块，所述网络芯片中每个硬件模块具有相应的编号，所述地址译码模块连接所述访问控制模块，若干个所述适配模块依次连接组成控制链，每条控制链上首尾两端的所述适配模块分别与所述地址译码模块和所述访问控制模块连接，所述方法包括：所述访问控制模块接收控制器发送的管理控制报文并进行解析，存储所述管理控制报文中的报文信息，并将所述管理控制报文封装为管理控制分组，将所述管理控制分组发送至所述地址译码模块；其中，所述管理控制报文中携带有请求访问的硬件模块的编号；所述地址译码模块对所述管理控制分组进行地址译码，根据所述管理控制分组中携带的请求访问的硬件模块的编号，将所述管理控制分组发送至与所述硬件模块关联的适配模块所属的控制链；其中，所述地址译码模块中存储有每条控制链上每个适配模块关联的硬件模块的编号；所述适配模块判断所述管理控制分组中携带的请求访问的硬件模块的编号是否为与自身关联的硬件模块的编号，若否，将所述管理控制分组发送至控制链上的下一个适配模块；若是，根据所述管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种网络芯片中硬件模块的访问装置，其特征在于，包括访问控制模块、地址译码模块及与网络芯片中每个硬件模块关联的适配模块，所述网络芯片中每个硬件模块具有相应的编号，所述地址译码模块连接所述访问控制模块，若干个所述适配模块依次连接组成控制链，每条控制链上首尾两端的所述适配模块分别与所述地址译码模块和所述访问控制模块连接；/n所述访问控制模块，用于接收控制器发送的管理控制报文并进行解析，存储所述管理控制报文中的报文信息，并将所述管理控制报文封装为管理控制分组，将所述管理控制分组发送至所述地址译码模块；其中，所述管理控制报文中携带有请求访问的硬件模块的编号；/n所述地址译码模块，用于对所述管理控制分组进行地址译码，根据所述管理控制分组中携带的请求访问的硬件模块的编号，将所述管理控制分组发送至与所述硬件模块关联的适配模块所属的控制链；其中，所述地址译码模块中存储有每条控制链上每个适配模块关联的硬件模块的编号；/n所述适配模块，用于判断所述管理控制分组中携带的请求访问的硬件模块的编号是否为与自身关联的硬件模块的编号，若否，将所述管理控制分组发送至控制链上的下一个适配模块；若是，根据所述管理控制分组对与自身关联的硬件模块进行访问，在访问成功后生成管理响应分组，并将所述管理响应分组发送至控制链上的下一个适配模块或所述访问控制模块；/n所述访问控制模块，还用于根据所述管理响应分组，读取所述管理响应分组对应的管理控制报文中的报文信息，将所述管理响应分组封装为管理响应报文，并将所述管理响应报文发送至所述控制器。/n...

【技术特征摘要】
1.一种网络芯片中硬件模块的访问装置，其特征在于，包括访问控制模块、地址译码模块及与网络芯片中每个硬件模块关联的适配模块，所述网络芯片中每个硬件模块具有相应的编号，所述地址译码模块连接所述访问控制模块，若干个所述适配模块依次连接组成控制链，每条控制链上首尾两端的所述适配模块分别与所述地址译码模块和所述访问控制模块连接；
所述访问控制模块，用于接收控制器发送的管理控制报文并进行解析，存储所述管理控制报文中的报文信息，并将所述管理控制报文封装为管理控制分组，将所述管理控制分组发送至所述地址译码模块；其中，所述管理控制报文中携带有请求访问的硬件模块的编号；
所述地址译码模块，用于对所述管理控制分组进行地址译码，根据所述管理控制分组中携带的请求访问的硬件模块的编号，将所述管理控制分组发送至与所述硬件模块关联的适配模块所属的控制链；其中，所述地址译码模块中存储有每条控制链上每个适配模块关联的硬件模块的编号；
所述适配模块，用于判断所述管理控制分组中携带的请求访问的硬件模块的编号是否为与自身关联的硬件模块的编号，若否，将所述管理控制分组发送至控制链上的下一个适配模块；若是，根据所述管理控制分组对与自身关联的硬件模块进行访问，在访问成功后生成管理响应分组，并将所述管理响应分组发送至控制链上的下一个适配模块或所述访问控制模块；
所述访问控制模块，还用于根据所述管理响应分组，读取所述管理响应分组对应的管理控制报文中的报文信息，将所述管理响应分组封装为管理响应报文，并将所述管理响应报文发送至所述控制器。


2.根据权利要求1所述的网络芯片中硬件模块的访问装置，其特征在于，所述装置还包括输出调度模块，每条控制链上尾端的所述适配模块均通过所述输出调度模块连接所述访问控制模块；
所述输出调度模块，用于接收每条控制链上尾端的所述适配模块发送的管理响应分组，按照每条控制链的优先级顺序，依次将所述管理响应分组发送至所述访问控制模块；其中，所述输出调度模块中存储有每条控制链的优先级顺序。


3.根据权利要求2所述的网络芯片中硬件模块的访问装置，其特征在于，所述访问控制模块包括：连接建立单元、报文解析单元、第一缓存单元和报文封装单元；
所述连接建立单元，用于接收所述控制器发送的连接建立请求，并根据所述连接建立请求与所述控制器建立连接；
所述报文解析单元，用于接收所述控制器发送的管理控制报文并进行解析，并将所述管理控制报文封装为管理控制分组，将所述管理控制分组发送至所述地址译码模块；其中，所述管理控制报文中携带有请求访问的硬件模块的编号；
所述第一缓存单元，用于存储所述管理控制报文中的报文信息；
所述报文封装单元，用于接收所述输出调度模块发送的管理响应分组，根据所述管理响应分组，从所述第一缓存单元中读取所述管理响应分组对应的管理控制报文中的报文信息，将所述管理响应分组封装为管理响应报文，并将所述管理响应报文发送至所述控制器。


4.根据权利要求3所述的网络芯片中硬件模块的访问装置，其特征在于，所述访问控制模块还包括第一判定单元；
所述第一判定单元，用于在所述报文解析单元接收所述控制器发送的管理控制报文后，判断所述管理控制报文是否有效，若否，丢弃所述管理控制报文，并向所述控制器发送访问请求无效的响应；若是，通过所述报文解析单元对所述管理控制报文进行解析。


5.根据权利要求1所述的网络芯片中硬件模块的访问装置，其特征在于，所述适配模块包括：第二判定单元、第二缓存单元、分组处理单元、第三缓存单元和分组输出单元；
所述第二判定单元，用于判断所述管理控制分组中携带的请求访问的硬件模块的编号是否为与自身关联的硬件模块的编号，若否，将所述管理控制分组发送至所述第二缓存单元；若是，将所述管理控制分组发送至所述分组处理单元；
所述第二缓存单元，用于存储所述管理控制分组；
所述分组处理单元，用于根据所述管理控制分组对与自身关联的硬件模块进行访问，在访问成功后生成管理响应分组，并将所述管理响应分组发送所述第三缓存单元；
所述第三缓存单元，用于存储所述管理响应分组；
所述分组输出单元，用于依次从所述第二缓存单元中读取所述管理控制分组以及从所述第三缓存单元中读取所述管理响应分组，并分别将所述管理控制分组发送至控制链上的下一个适配模块以及将所述管理响应分组发送至控制链上的下一个适配模块或所述访问控制模块。


6.一种网络芯片中硬件模块的访问方法，其特征在于，应用于网络芯片中硬件模块的访问装置，所述装置包括访问控...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊智挺，李韬，刘汝霖，杨惠，李存禄，全巍，吕高锋，毛席龙，赵国鸿，孙志刚，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43