HLSCAM: Fine-Tuned HLS-Based Content Addressable Memory Implementation for Packet Processing on FPGA
Notice bibliographique
Résumé
Content Addressable Memories (CAMs) are pivotal in high-speed packet processing systems, enabling rapid data lookup operations essential for applications such as routing, switching, and network security. While traditional Register-Transfer Level (RTL) methodologies have been extensively used to implement CAM architectures on Field-Programmable Gate Arrays (FPGAs), they often involve complex, time-consuming design processes with limited flexibility. In this paper, we propose a novel templated High-Level Synthesis (HLS)-based approach for the design and implementation of CAM architectures such as Binary CAMs (BCAMs) and Ternary CAMs (TCAMs) optimized for data plane packet processing. Our HLS-based methodology leverages the parallel processing capabilities of FPGAs through employing various design parameters and optimization directives while significantly reducing development time and enhancing design portability. This paper also presents architectural design and optimization strategies to offer a fine-tuned CAM solution for networking-related arbitrary use cases. Experimental results demonstrate that HLSCAM achieves a high throughput, reaching up to 31.18 Gbps, 9.04 Gbps, and 33.04 Gbps in the 256×128, 512×36, and 1024×150 CAM sizes, making it a competitive solution for high-speed packet processing on FPGAs.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».