CAM 8 mục: tìm kiếm theo nội dung trong một nhịp
Module cần viết: cam8 · 7 case (2 mẫu) · giới hạn 4 s/case · ~25 phút
Bộ nhớ thường: đưa địa chỉ, nhận dữ liệu. CAM (content-addressable memory) làm ngược lại: đưa dữ liệu (khoá), nhận lại vị trí đang chứa nó, và mọi mục được so song song trong một nhịp. TLB, bảng MAC của switch và tag của cache fully-associative đều là CAM.
module cam8 (
input logic clk,
input logic rst_n, // reset bất đồng bộ: mọi mục invalid
// ghi
input logic we,
input logic [2:0] widx,
input logic [7:0] wkey, // ở sườn lên: mục widx = wkey, valid = 1
// xoá
input logic inv,
input logic [2:0] iidx, // ở sườn lên: mục iidx valid = 0
// tìm (tổ hợp)
input logic [7:0] skey,
output logic hit, // có ít nhất một mục valid có khoá == skey
output logic [2:0] hidx // chỉ số NHỎ NHẤT trong các mục khớp; 0 nếu không hit
);
- Ghi và xoá cùng nhịp nhưng khác mục: cả hai có hiệu lực. Cùng mục: xoá thắng, mục thành invalid.
- Tìm kiếm là tổ hợp, dựa trên nội dung hiện tại (trước sườn clock).
Testbench đặt tín hiệu ở sườn xuống và đọc hit, hidx 1 ns sau đó.
Các case
- Ghi 3 mục rồi tìmmẫu
- Tìm khoá không cómẫu
Cùng 5 case ẩn kiểm các yêu cầu còn lại của đề. Case ẩn chỉ báo đúng/sai, không nói chi tiết: tự tìm chỗ sai từ đề, hoặc mở gợi ý.
Testbench có mô hình tham chiếu riêng, độc lập với lời giải mẫu. Lời giải mẫu đã chạy qua mọi case trên simulator thật, và 4 bản lỗi mẫu đều bị ít nhất một case bắt. Case mẫu sai sẽ cho biết chỗ sai đầu tiên (giá trị mong đợi so với giá trị nhận được); case ẩn chỉ báo đúng/sai.