3. Kỹ thuật VLMP cho loại bỏ phân loại (VLMP Technique to Eliminate Sorting)
5.4. Phân tích hiệu quả công suất
TCAM truyền thống là một thiết bị toàn song song. Khi khóa tìm kiếm được nhập vào, tất cả các mục được kích hoạt để thực hiện các hoạt động phù hợp, đó là lý do khiến mức tiêu thụ năng lượng cao. Hiện nay thiết bị TCAM hiện nay tiêu thụ hơn 12-15 W cho mỗi con chip khi
tất cả các entry(mục) được kích hoạt cho việc tìm kiếm. Tuy nhiên, điện năng tiêu thụ của TCAM có thể được giảm xuống. Chúng tôi thấy rằng không phải tất cả các entry được kích hoạt đồng thời trong một thao tác tìm kiếm đều là entry thật sự cần được kích hoạt và phù hợp với khóa đầu vào. Vì vậy, để sử dụng hiệu quả công suất của TCAM ta sẽ tránh không kích hoạt các entry không cần thiết trong khi tìm kiếm. Để đo lường hiệu quả tiêu thụ điện năng trong mỗi hoạt động tìm kiếm, Zheng et al.giới thiệu khái niệm về hiệu quả năng lượng động (DPE), được định nghĩa dưới đây.
Định nghĩa 9.5.6: Với Vi là số lượng các entry được kích hoạt trong một thao tác tìm kiếm cụ thể mà phù hợp với khóa tìm kiếm đầu vào thứ I; W là tổng số các entry được kích hoạt trong một thao tác tìm kiếm cụ thể.
Khi đó, hiệu quả năng lượng động : ( ) : W
i
V DPE i =
Ví dụ, giả sử rằng từ khóa đầu vào tìm kiếm được "A.B.C.D" có 5 tiền tố tuyến đường phù hợp với từ khóa này trong bảng định tuyến là A/8, A.B/12, A.B/16, A.B.C/24, và A.B.C.D/32. Kích thước của bảng định tuyến (tất cả trong một chip đơn) là 128000, ta tính được:
DPE(i): = 5/128000 = 3.90625 × 10-5
Có hai cách để giảm số lượng các entry được kích hoạt trong một thao tác tìm kiếm. Một là lưu trữ các entry trong nhiều chip nhỏ thay vì một lớn duy nhất. Cách thứ hai là phân vùng 1 TCAM thành các khối nhỏ và chỉ kích hoạt một phần trong số chúng trong một thao tác tìm kiếm. Nếu phần cứng (TCAM) hỗ trợ chức năng vô hiệu hóa phân vùng (partition-disable), đề xuất sẽ áp dụng cả 2 phương pháp cùng lúc.
Tiếp theo các ví dụ đã đề cập ở trên. Nếu chúng ta sử dụng bốn TCAMs nhỏ thay vì một TCAM lớn và phân vùng chúng thành tám khối để lưu trữ các tiền tố tuyến đường, giả định rằng tỷ lệ lưu trữ dự phòng là 1.25, thì khi đó số lượng tiền tố được lưu trữ trong mỗi khối trong số 4 × 8 = 32 khối là 128000 × 1.25/32 = 5000. Áp dụng phương pháp đề xuất phân vùng TCAM và giả thiết rằng phần cứng hỗ trợ cho tính năng phân vùng vô hiệu hóa, ta thấy DPE trong trường hợp này được tăng lên, hiệu quả tiêu thụ năng lượng tăng hơn 25 lần.
Do: DPE’(i)= 5/5000=10-3 = 25,6 DPE(i)