背景信息
CAM
CAM 通常被描述为与随机存取存储器 (RAM) 完全不同。如欲检索 RAM 中的数据,操作系统必须提供数据所在的存储器地址。存储在 CAM 中的数据可通过执行对内容的查询来访问,存储器检索可以找到数据的地址,而且速度比 RAM 快得多。可以确定的是,任何能够以千兆位线速率转发以太网帧的交换器都使用 CAM 进行查找。在采用 RAM 的系统中,操作系统将不得不记住存储所有内容的地址,而当采用 CAM 时,操作系统在单次操作中就能找到它所需要的东西。
TCAM
TCAM 是一种特殊类型的高速存储器,它在单个时钟周期中搜索其全部内容。“三元” 这个术语指的是存储器使用三个不同的输入 (0、1 和 X ) 来存储和查询数据的能力。“X” 输入常常被称为 “随意” 或 “通配符” 状态,它使得 TCAM 能够完成基于图形匹配的更广泛搜索,这与二元 CAM 截然相反,后者执行的是仅采用 “0” 和 “1” 的精确匹配搜索。路由器可在这类 TCAM 中存储其全部路由表,从而可非常快速地查表。TCAM 提高了查表、数据包分类和数据包转发速度,但是 TCAM 需要的功率大于 CAM。CAM 和 TCAM 都需要非常准确的设定点,并有严格的电压瞬态要求,这对电源系统设计师而言是非常具有挑战性的。
ASIC
ASIC 是另一种可在路由器和交换器中使用的器件,并且是一种针对某种特定用途定制的集成电路 (IC) ,而不是面向通用应用。新式 ASIC 常常包含整个微处理器、内存块 (包括 ROM、RAM、EEPROM、闪存器) 和其他大型单元式部件。这样的一个 ASIC 通常被称为 SoC (片内系统),而且此类 ASIC 会需要几百安培的电流和介于0.8V 至 1.2V 范围内的内核工作电压。就像使用 TCAM 和 CAM 时一样,设定点准确度和瞬态响应对这类解决方案的总体性能至关重要。对电源设计师而言,解决方案尺寸和出色的电流控制也是关键要求。
FPGA
FPGA 是另一种用在电信和数据通信系统中的器件,是一种可编程集成电路。FPGA 用在专用系统设计中,允许用户定制微处理器以满足各自的需求。这类器件有几个电压输入,满足其内核功率需求可能需要超过 100A 的电流。
可扩展性
分配给特定交换机或路由器多少 CAM 和 TCAM,取决于网络公司怎样定位其产品,即定位成低、中还是高端系统。越昂贵的系统通常就会有越充足的 CAM 和 TCAM,以支持最高速度、最快查表和最大吞吐量。然而,有些客户不想购买高端路由器,除非这些客户能够证明,多出的购买费用是合理的。因此,需要提供具不同功能水平和价格的多种平台,所以,如果有一种 DC/DC 转换器能够横跨不同功率水平和输出数量而扩展以支持多种平台,就会非常便利了。
现有解决方案通常采用多相设计,但是仅提供一个或两个输出。如果有超过两个大电流负载,用户就需要使用多个控制器,这增大了解决方案尺寸、设计复杂性和成本。此外,有些现有电源解决方案需要专门的、与标准 DrMOS 或电源构件器件不兼容的功率链路器件。凌力尔特公司提供的一种新的 DC/DC 控制器解决了这些问题,既允许横跨需要两个大电流输出的多种平台实现可扩展性,又允许实现密集的多输出负载点解决方案。
具可扩展性的智能 IC 解决方案
凌力尔特的 LTC7851/-1 是一款多相同步电压模式降压型控制器,使用户能够灵活地选择一个、两个、3 个或 4 个输出,并可视外部组件选择的不同而不同,每输出提供高达 40A 电流。所有 4 相可以合并,以向内核电源提供 160A 电流,或者提供 4 个独立的输出,以支持系统电源以及 ASIC 和各种不同的 I/O 电源轨。