High-Speed Pipelined Memory Architecture for Gigabit ATM Packet Switching

Gigabit ATM Packet 교환을 위한 파이프라인 방식의 고속 메모리 구조

This paper describes high-speed pipelined memory architecture for a shared buffer ATM switch. The memory architecture provides high speed and scalability. It eliminates the restriction of memory cycle time in a shared buffer ATM switch. It provides versatile performance in a shared buffer ATM switch using its scalability. It consists of a 2-D array configuration of small memory banks. Increasing the array configuration enlarges the entire memory capacity. Maximum cycle time of the designed pipelined memory is 4 ns with 5 V V$\_$dd/ and 25$^{\circ}C$. It is embedded in the prototype chip of a shared scalable buffer ATM switch with 4 x 4 configuration of 4160-bit SRAM memory banks. It is integrated in 0.6 $\mu\textrm{m}$ 2-metal 1-poly CMOS technology.

본 논문에서는 공유 버퍼 ATM 스위치를 위한 파이프라인 방식의 고속 메모리 구조를 제안하고 설계하였다. 제안된 메모리 구조는 빠른 동작 속도와 용량 가변성을 지원하여 공유 버퍼 ATM 스위치가 가지는 메모리 cycle time의 제한을 극복하였다. 본 메모리 구조가 지원하는 용량 가변성은 ATM 스위치에서의 교환 성능 가변성을 제공한다. 본 메모리 구조는 작은 메모리 bank들로 이루어진 2차원 배열 구조를 가진다. 메모리 용량은 부가적인 메모리 bank들을 추가하여 메모리 bank들의 배열 크기를 증가 시킴으로 인해 증가된다. 설계된 파이프라인 방식의 메모리는 4160 bit 메모리 bank를 16개 이용하여 4 × 4의 배열로 설계하였고 전체 용량은 65 Kbit이다. 레이아웃후 시뮬레이션을 통한 최대 동작 속도는 5 VV/sub dd/ 및 25℃에서 4ns이다. 설계된 메모리는 공유 가변 버퍼 ATM 스위치의 시험 설계된 칩에 내장되었다. 시험 설계된 칩은 0.6 ㎛ 2-metal 1-poly CMOS 공정 기술을 이용하여 설계하였다.