High Performance Routing Engine for an Advanced Input-Queued Switch Fabric

고속 입력 큐 스위치를 위한 고성능 라우팅엔진

This paper presents the design of a pipelined virtual output queue routing engine for an advanced input-queued ATM switch, which has a serial cross bar structure. The proposed routing engine has been designed for wire-speed routing with a pipelined buffer management. It provides the tolerance of requests and grants data transmission latency between the routing engine and central arbiter using a new request control method that is based on a high-speed shifter. The designed routing engine has been implemented in a field programmable gate array (FPGA) chip with a 77MHz operating frequency, 16$\times$16 switch size, and 2.5Gbps/port speed.

본 논문에서는 고속 입력 큐 스위치에서 발생하는 중재정보전달지연 현상을 수용하기 위한 고성능 라우팅엔진의 구조를 제안한다. 제안된 고성능 라우팅엔진은 2.5Gbps의 스위치 입출력 포트 속도에 대해 사용자 셀 데이터의 지연 없이 동작한다. 또한 입력버퍼와 중앙중재기 사이에서 발생하는 요청신호와 허가신호의 전송지연을 수용하는 구조로 설계되었다. 중재정보전송지연 현상의 처리 방법으로는 고속 쉬프터를 사용하여 많은 회로의 추가 없이 구현하였다. 라우팅엔진 내의 세부 블록의 파이프라인 처리를 통하여 저 가격 고성능의 입력 버퍼 설계를 실현하였다.