李海龙[1]2003年在《网络处理器分组转换引擎PTE的研究与设计》文中提出网络处理器㈩etwork Processor，简称NP)作为推动下一代网络发展的一项核心技术，正越来越受到集成电路产业界的关注，国内外的许多公司和研究机构纷纷投入力量展开相关研究。网络处理器是在结合了ASIC的高性能和通用CPU可编程性两方面的长处后提出的一种全新的基于网络协议处理的RISC处理器，其指令集专门面向网络协议处理而优化设计，具备可编程特性和线速处理能力，是下一代网络主干设备如交换机、路由器中的核心部件。 网络处理器中负责对输入分组进行分析处理的主要单元电路是分组转换引擎(Packet Transform Engine，PTE)，其中的关键模块是执行分组分类(Packet Classification)操作的协议引擎(Policy Engine)，分组的目的是为不同业务类型的数据流提供不同的处理方式。 本论文对网络处理器及其PTE进行了研究，工作重点是网络处理器体系结构的设计与高速协议引擎原型系统的设计研究，属预研性课题。 论文开展的研究与设计工作主要包括： 1．对网络处理器体系结构进行了较全面研究，以此为基础提出了我们的设计需求，自主设计了一种以nP3400为参考模型的网络处理器原型系统。 2．对各个层次的网络分组进行分类是网络处理流程的重要环节，论文分别从软件和硬件两个角度分析研究了IP分组分类的各种实现方案。其中采用FPGA作为实现和验证手段，在相应的IP库支持下设计开发的以内容可寻址存储器(Content Addressable Memory，CAM)为核心处理单元的硬件协处理器是高速协议引擎的较理想方案，也是本论文的研究重点。 3．采用FPGA芯片设计开发了基于CAM的协议引擎原型，仿真、综合后的结果表明它能满足OC-48同步光网络对输入分组进行快速分类的要求。 4．深入研究了协议引擎在网络处理器总体结构中的应用问题。
王毅[2]2004年在《网络处理器包传输结构的研究》文中进行了进一步梳理作为推动今后网络发展的一项核心技术，网络处理器越来越受到集成电路产业界的关注，国内外的许多公司和研究机构纷纷展开了网络处理器的相关研发。网络处理器是一种全新的基于网络协议处理的可编程RISC处理器，作为今后网络主干设备如交换机、路由器中的核心部件，它结合了通用处理器的高灵活性和专用包处理器芯片的高性能特征，针对网络协议处理进行专门的优化设计，达到网络IP包的线速处理以及越来越复杂的网络应用要求。 包传输(或包转换)单元(Packet Transfer Unit，PTE)是网络处理器中负责IP包协议处理的核心模块，完成IP包在转发过程中的分析处理。PTE上行通道(Ingress)完成数据包从MAC层接口向交换架构(Switch Fabric)的传输；下行通道完成数据包从交换架构向MAC层接口的传输。在PTE的处理流程中包括两个关键的过程：1、保证相关IP包的转发顺序：2、快速的完成路由查找。 路由查找决定IP包下一站转发的端口，路由查找过程是网络处理器处理流程的一个重要组成部分，快速有效的路由查找是网络处理器实现线速转发的一个重要条件。 本文对网络处理器体系结构以及PTE模块做了研究，主要研究工作主要包括叁个方面： 1、对网络处理器体系结构做了较全面的研究，讨论了网络处理器的功能特征和网络处理器体系结构的编程性、并行处理、协处理单元、多线程以及深层数据处理等方面的特征。 2、以nP3400网络处理器为基本参考模型，对PTE模块进行了详细的设计和分析，在此基础上，讨论了IP数据包在并行处理过程中逆序的问题，在PTE的设计中加入了避免IP包逆序的机制，并做了设计模型的功能仿真和相关分析。 3、引入基于快速最长前缀匹配的路由查找机制，该机制以转发表的面积和查找速度为目标对路由查找方案进行优化。本文对该路由查找机制的原理做了深入的研究，在此基础上对该机制做了模型的设计、功能上的仿真以及性能的分析。 本课题属预研性课题，旨在为将来对网络处理器这个新兴领域的研究积累经验。面对网络处理器这个新兴的科研领域以及目前研究发展状况善不成熟的局面，对这个课题的研究存在很大的难度。在没有任何现成研究成果的情况下，本文作者从功能需求分析入手，通过收集和阅读大量的文献资料自行展开了本课题的研究工作。
齐斌[3]2004年在《网络处理器内核体系结构研究》文中认为如今，被认为是推动下一代网络发展的一项核心技术的网络处理器已开始越来越多地受到业界的关注，网络处理器的出现被认为是通信半导体工业发展的一场革命，市场已经接受了NP贡献给网络设备的价值，国内外的许多公司和大学也纷纷投入力量展开了相关研究。 本文首先研究了高性能处理器流水线的性能与结构以及对相关和中断的处理等关键技术，作者作为设计人员参与研究并设计了32位嵌入式微处理器APMP的流水线。接着，在大量考察了多种商用网络处理器的结构的基础上，本文初步分析了网络处理器的硬件结构特点，并对网络处理器中使用的新技术进行了讨论，在此基础上，本文选取了美国AMCC公司推出的一款具有交换架构和32位RISC处理内核的网络处理器NP3400作为主要研究对象，以ARMP的流水线为基础，设计了RISC处理核的流水线。 论文的研究内容是国防“十五”预研项目“专用高性能微处理器”的一部分。
参考文献：
[1]. 网络处理器分组转换引擎PTE的研究与设计[D]. 李海龙. 西北工业大学. 2003
[2]. 网络处理器包传输结构的研究[D]. 王毅. 西北工业大学. 2004
[3]. 网络处理器内核体系结构研究[D]. 齐斌. 西北工业大学. 2004