TW201135491A - Methods and apparatuses for reducing power consumption in a pattern recognition processor - Google Patents

Description

201135491 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明之實施例大體而言係關於型樣辨識處理器，且更 具體而言，在某些實施例中，係關於降低此等型樣辨識處 理器之電力消耗。 【先前技術】 在計算領域中，型樣辨識任務越來越具有挑戰性。電腦 之間發射之資料量不斷增大，且使用者希望識別之型樣數 目曰‘增加。舉例而s，通常藉由搜尋一資料串流中之型 樣（例如，特定片語或片段程式碼）來偵測垃圾郵件或惡意 軟體。型樣數目隨著垃圾郵件及惡意軟體之變化而增加， 此乃因可實施新型樣以搜尋新變體。針對此等型樣中之每 一者對一資料串流進行搜尋可形成一計算瓶頸。通常，在 接收資料串流時，針對每一型樣對其進行搜尋，一次一 個。在系統準備對該資料串流之下一部分進行搜尋之前的 延遲隨著型樣之數目增加。因此，型樣辨識可使資料之接 收減慢。 此等型樣辨識裝置可使用可用於型樣辨識過程之記憶體 核心之全部或幾乎全部…亦gp，由於針對一個或多個型樣 對每一.資料串流進行搜尋之性質，因此在每一處理循環期 間可存取該記憶體核心之全部或幾乎全部。此可導致型樣 辨識處理器之高電力消耗。另外’與習用DRAM裝置或其 他記憶體一起使用之位址解碼技術可係不適於一型樣辨識 裝置使用。 152793.doc 201135491 【實施方式】 圖1繪示對—資料串流12進行搜尋之一系統10之—實 例。系統ίο可包含一型樣辨識處理器14，該型樣辨識處理 器根據搜尋準則16來對資料串流12進行搜尋。 每一搜尋準則可規定一個或多個目標表達（亦即，型 樣）°片浯「目標表達」係指型樣辨識處理器14正搜尋之 資料序歹j。目標表達之實例包含拼寫某一字之一字元序 =、規定一基因之一遺傳鹼基對序列、形成一影像之一部 之圖片或視汛檔案中之一位元序列、形成一程式之一 ::分，-可執行檔案中之一位元序列或形成一歌曲或一口 。片D。之部分之一音訊檔案中之一位元序列。 搜尋準則可規定多於一個之目標表達。舉例而言，一 搜尋準則可規定以字母序列「七開頭 字：以字母序列、開頭之任一字' 包含字「二多 於-次之-段落等。目標表達之可能組之數目係任意大， 如’可存在與資料•流可呈現之資料排列一樣多之目標 達。搜尋準料以多種格式來表達，包含規則表達、簡 明地規定目標表達組而不必列舉每一目標表達之一程式化 5 〇 ^-搜:準則可由一個或多個搜尋項構成。因此，一搜 :表Hi一目標表達可包含一個或多個搜尋項且某些目 ^表達可使用共同搜尋項。如本文中所用，〇「搜尋 資…， 盾環期間所搜尋之-資料序列。該 貢料序列可包含呈 進制格式或其他格式（例如，十進 152793.doc -5- 201135491 位、ASCII等）之多個資料位元。該序列可用—單個數位或 多個數位（例 >，數個二進制數位）對資料進行編碼。舉例 而言，型樣辨識處理器14可一次一個字元地對一文字資料 串流12進行搜尋，且搜尋項可規定一組軍個字元，例如， 子母a」干母a」4「e」，或規定一組所有單個字元 之一通配符搜尋項。 搜尋項可小於或大於規定一字元（或其他字形亦即資 料串流所表達之資訊之基礎單元，例如，一音符、一遺傳 驗基對、1G進位數位或-子像幻之位元之數目。舉例而 言，一搜尋項可係8個位元且一單個字元可係16個位元， 在此情形下，兩個連續搜尋項可規定一單個字元。 搜尋準則16可由一編譯器18進行格式化以用於型樣辨識 處理器14 ^格式化可包含自該等搜尋準則解構搜尋項。舉 例而言，若資料串流12所表達之字形大於該等搜尋項，則 該編譯器可將搜尋準則解構成多個搜尋項以搜尋一單個字 形。類似地，若資料串流12所表達之字形小於該等搜尋 項，則編譯器18可為每一單獨字形提供具有不使用之位元 之一單個搜尋項。編譯器丨8亦可格式化搜尋準則16以支援 未由型樣辨識處理器14本機支援之各種規則表達運算子。 型樣辨識處理器14可藉由評估來自資料串流12之每一新 =來對資料串流12進行搜尋。此處，字「項」係指可匹配 一搜尋項《資料量。纟一搜尋循環期帛’型樣辨識處理器 14可判定當前所呈現之項是否E配搜尋準貝，J中之當前搜尋 項。右該項匹配該搜尋項，則「推進」評估，亦即，將下 152793.doc 201135491 -項與搜尋準則中之下一搜尋項相比較。若該項不匹配， 則將下-項與搜尋準則中之第一項相比較，藉此重設該搜 尋。 可將每一搜尋準則編譯至型樣辨識處理器14中之一不同 有限狀態機（FSM) t。該等有限狀態機可並行運行，從而 根據搜尋準則16對資料串流12進行搜尋。當資料串流二匹 配在前搜尋項時’該等有限狀態機可步進穿過一搜尋準則 中之每-接連搜尋項，或若不匹配該搜尋項，則該等有限 狀態機可開始搜尋該搜尋準則之第一搜尋項。 型樣辨識處理器1 4可(例如)在一單個裝置循環期間在約 相同時間根據數個搜尋準則及其各別搜尋項來評估每一新 項。該等並行有限狀態機可各自在約相同時間接收來自資 料串流12之項，且該等並行有限狀態機中之每一者可判定 該項是否將該並行有限狀態機推進至其搜尋準則中之下一 搜尋項。該等並行有限狀態機可根據一相對大數目個搜尋 準則(例如，多於100、多於1〇〇〇或多於1〇〇〇〇)來評估項。 由於其等並行操作，因此其等可將該等搜尋準則應用至具 有一相對高頻寬之-資料串流12(例如’大於或大體等於 每秒64 MB或每秒128 MB之一資料串流12)，而不使該資 =串流減慢。在某些實施例中’搜尋循環持續時間不隨搜 尋準則之數目按比例縮放’因此搜尋準則之數目對型樣辨 識處理器I4之效能可幾乎沒有影響。 當滿足一搜尋準則時（亦即，在推進至最後一個搜尋項 且與其匹配之後），型樣辨識處理器14可將對該準則之滿 152793.doc 201135491 報°，Q處理單疋，諸如，—中央處理單元（CPU)20。 中央處理單元20可控制型樣辨識處理㈣及系統1〇之其他 系統10可係對-資料串流進行搜尋之各種系統或裝置中 者舉例而S ’系統10可係對資料串流12進行搜尋 之-桌上型電腦、膝上型電腦、手持式或其他類型之電 ^。系統H)亦可係一網路節點，例如，一路由_、—飼服 器或肖戶端（例如’先前所述類型之電腦中之一者）。系 統^係某-其他類別之電子裝置，例如，—複印機一 掃描器、—印表機、—遊戲控制臺、—電視機、—機上視 散佈或。己錄系統、_電缆盒…個人數位媒體播放器、 一工廠自動化系統、—汽車電腦系統或-醫療裝置。（用 以闡述系統之此等各種實狀術語（如同本文巾所用之諸 多其他術语）可共享某些參照物，且因此不應狹隱地憑藉 所列舉之其他物項來理解）。 資料串流12可係一 類型之資料串流中之 使用者或其他實體可希望搜尋之各種 一者或多者。舉例而言，資料奉流丄2 可係經由-網路接收之—資料串&，諸如’經由網際網路 接收之封包或經由一蜂巢式網路接收之語音或資料。資料 串流1.2可係自與系統1G通信之_感測器（諸如，—成像感 測器、一溫度感測器、一加速計或類似物，或其組合）接 收之資料。資料串流12可由系統1〇接收作為一串列資料串 流’其中資料係以具有意義之一次序(諸如，以一顯著的 時間、詞法或語義次序）被接收。或者，資料串流Η可平 152793.doc 201135491 行地或無序地被接收，且然後（例如）藉由重新排序經由網 際網路接收之封包來轉換成―串列資料串流。在某些實施 例中，資料串流12可以串列方式呈現項，但表達該等項中 之每一者之位元可並行地被接收。資料串流12可係自系統 10外部之-源被接收，或可藉由訊問—記憶體裝置並由所 儲存之資料形成資料串流12來形成。 端視資料串流12中之資料之類型，—設計者可挑選不同 類型之搜尋準則。舉例而言，搜尋準則16可係-病毒定義 槽案。可表徵病毒或其他惡意軟體，且可使用惡意軟體之 心樣來形成指不資料串流12是否可能正在遞送惡意軟體之 搜尋準則。可將所得搜尋準則儲存於—舰器上，且一用 戶端系統之-操作者可預訂將該等搜尋㈣下載至系統ι〇 之服務。當不同類型之惡意軟體出現時，搜尋準則丨6可 自該伺服器週期性地更新。該等搜尋準則亦可用以規定可 、、星由、周路接收之不期望之内容，舉例而言，+需要之電 子郵件（通常稱作垃圾郵件）或一使用者所反感之其他内 容。 資料串流12可由對系統1〇正在接收之資料感興趣之一第 三方來搜尋。舉例而言，可針對在一版權作品中出現之文 干、一音訊序列或一視訊序列來對資料串流12進行搜尋。 可針對與一刑事調查或民事訴訟有關或一雇主感興趣之言 論來對資料串流12進行搜尋。在其他實施射，針對感二 趣之-貝料監視一資料_流可係搜尋之一實例。 搜尋準則16亦可包含資料串流12中之型樣，例如，在可 152793.doc 201135491 由CPU 20或型樣辨識處理器14定址之記憶體中可得到該等 型樣之一轉譯。舉例而言，搜尋準則16可各自規定一英語 字’針對該英語字對應西班牙語字儲存於記憶體中。 在另-實射，搜尋準則16可規定㈣串流12之經編碼版 本（例如，聰' MPEG 4、FLAC、〇gg ¥〇如等），針對該 等經編碼版本，可得到f料_流12之__經解碼版本，或反 之亦然。 型樣辨識處理器14可係與cpu 2〇一起整合至一單個組件 (諸如，一單個裝置）中之硬體或可形成為一單獨組件。舉 例而言，型樣辨識處理器14可係一單獨積體電路。型樣辨 識處理器14可稱為-「協同處理或—「型樣辨識協同 處理器」。 圖2繪示型樣辨識處理器14之一實例。型樣辨識處理器 14可包含一辨識模組22及一彙總模組24。辨識模組可經 组態以將所接收之項與搜尋項相比較，且辨識模組22與彙 總模組2 4兩者可協作以判定將一項與一搜尋項匹配是否滿 足一搜尋準則。 辨識模組22可包含一列解碼器28及複數個特徵胞3〇。每 一特徵胞30可規定一搜尋項，且特徵胞3〇群組可形成形成 一搜尋準則之一並行有限狀態機。特徵胞3〇之組件可形成 一搜尋項陣列32、一偵測陣列34及一啟動路由矩陣36。搜 尋項陣列32可包含複數個輸入導體37，其每一者可使特徵 胞30中之每一者與列解碼器28通信。 列解碼器28可基於資料串流12之内容而在複數個輸入導 152793.doc -10· 201135491 體37中選擇特定導體。舉例而言，列解碼器28可係基於可 表示個項之一所接收位元組之值而啟動256個列中之一 者之一個位元組對256列之一解碼器。一位元組項〇〇〇〇 0000可對應於該複數個輸入導體37中之頂部列，且一位元 組項1111 1111可對應於該複數個輸入導體37中之底部列。 因此，端視自資料串流12接收哪些項，可選擇不同輸入導 體37。在接收不同項時，列解碼器28可撤銷啟動對應於先 前項之列且啟動對應於新項之列。 偵測陣列34可耦合至一偵測匯流排3 8，該偵測匯流排將 指不完全或部分滿足搜尋準則之信號輸出至彙總模組24。 啟動路由矩陣36可基於（舉例而言）一搜尋準則中之已被匹 配之搜尋項而選擇性地啟動及撤銷啟動特徵胞3〇。 彙總模組24可包含一鎖存器矩陣4〇、一彙總路由矩陣 42 ' —臨限邏輯矩陣44 '一邏輯積矩陣料、一邏輯和矩陣 48及一初始化路由矩陣5〇。 鎖存益矩陣40可實施某些搜尋準則之部分。某些搜尋準 則（例如，某些規則表達）僅計數一匹配或一匹配群組之第 一次發生。鎖存器矩陣4〇可包含記錄是否已發生一匹配之 鎖存斋。當判定滿足或不可進一步滿足搜尋準則時-亦 即，一較早搜尋項可需要在可滿足該搜尋準則之前進行再 次匹配，該等鎖存器可在初始化期間被清除，且在操作期 間被週期性地重新初始化。 彙總路由矩陣42可類似於啟動路由矩陣36發揮作用。彙 總路由矩陣42可在偵測匯流排38上接收指示匹配之信號且 152793.doc • 11 · 201135491 "I將該等號路由至連接至臨限邏輯矩陣之不同群組邏 輯線53。彙總路由矩陣42亦可將初始化路由矩陣5〇之輸出 路由至偵測陣列34以當判定滿足或不可進一步滿足一搜尋 準則時重設偵測陣列34之部分。 臨限邏輯矩陣44可包含複數個計數器，例如，經組態以 遞增计數或遞減計數之32位元計數器。臨限邏輯矩陣44可 載入有一初始計數且其可基於由辨識模組發訊之匹配而自 δ亥计數遞增計數或遞減計數。舉例而言，臨限邏輯矩陣44 可計數一字在某一長度之文字中出現之數目。 臨限邏輯矩陣44之輸出可係邏輯積矩陣46之輸入。邏輯 積矩陣46可選擇性地產生「積」結果（例如，布林邏輯 (Boolean l〇gic)中之「及（AND)」函數）。邏輯積矩陣“可 實施為一正方形矩陣’其中輸出積之數目等於來自臨限邏 輯矩陣44之輸入線之數目，或邏輯積矩陣46可具有不同於 輸出之數目之輸入。可將所得積值輸出至邏輯和矩陣48。 邏輯和矩陣48可選擇性地產生和（例如，布林邏輯中之 「或（OR)」函數）。邏輯和矩陣48亦可係一正方形矩陣， 或邏輯和矩陣48可具有不同於輸出之數目之輸入。由於該 等輸入係邏輯積’因此邏輯和矩陣48之輸出可係積的邏輯 和（例如，布林邏輯之積的和（SOP)形式）^邏輯和矩陣48之 輸出可由初始化路由矩陣50接收。 初始化路由矩陣50可經由彙總路由矩陣42重設偵測陣列 34及棠總模組24之部分。初始化路由矩陣5 0亦可實施為一 正方形矩陣’或初始化路由矩陣50可具有不同於輸出之數 152793.doc 】2 201135491 目之輸入。（諸如）當滿^ —搜尋準則或判^不可進一步滿 足該搜尋準則時，初始化路由矩陣5〇可回應於來自邏輯和 矩陣48之信號且重新初始化型樣辨識處理器^之其他部 分。 彙總模組24可包含—輸出緩衝器51，其接收臨限邏輯矩 陣44、彙總路由矩陣42及邏輯和矩陣48之輸出。彙總模組 24之輸出可在輸出匯流排以上自輸出緩衝器”發射至⑽ 2〇(圖1)。在某些實施财，—輸出多卫器可對來自此等組 :42、44及48之信號進行多工且將指示滿足準則或匹配搜 尋項之信號輸出至CPU 2〇(圖1}。在其他實施例中，可在 不透過該輸出多工器發射該等信號之情形下報告來自型樣 辨識處理器14之結果，此並非暗示亦不可省略本文中所述 之任其他特徵。舉例而言，可在輸出匯流排26上將來自 Sa限邏輯矩陣44、邏輯積矩陣46、邏輯和矩轉或初始化 路由矩陣50之信號並行發射至該CPU。 圖3圖解說明搜尋項陣列32(圖2)中之一單個特徵胞川之 邰刀（本文中稱為一搜尋項胞54之一組件）。搜尋項胞54 可包3 一輸出導體56及複數個記憶體胞58。記憶體胞58中 之每一者可耗合至輸出導體56及複數個輸入導體37中之導 體中之一者兩者。回應於選擇其輸入導體37,記憶體胞58 中之每者可輸出指示其所儲存值之一值，從而透過輸出 導體56輸出資料。在某些實施例中，複數個輸入導體37可 稱為予線」’且輸出導體56可稱為一「資料線」。 °己隱體胞58可包含各種類型之記憶體胞中之任一類型。 152793.doc .13- 201135491 舉例而言，記憶體胞58可係揮發性記憶體，諸如，具有一 電晶體及一電容器之動態隨機存取記憶體（DRAM)胞。該 電晶體之源極及汲極可分別連接至該電容器之一板及輸出 導體56，且該電晶體之閘極可連接至輸入導體”中之一 者。在揮發性記憶體之另一實例中，記憶體胞58中之每一 者可包含一靜態隨機存取記憶體（SRAM)胞。該SRAM胞可 具有一輸出’該輸出藉由受輸入導體37中之一者控制之一 存取電晶體選擇性地耦合至輸出導體56。記憶體胞58亦可 包含非揮發性記憶體，諸如，相變記憶體（例如，一雙向 (ovonic)裝置）、快閃記憶體、石夕_氧化物氮化物_氧化物_ 矽（SONOS)記憶體、磁阻式記憶體或其他類型之非揮發性 記憶體。記憶體胞5 8亦可包含正反器（例如，由邏輯閘極 製成之記憶體胞）。 圖4及圖5繪示操作中之搜尋項胞54之一實例。圖4圖解 說明搜尋項胞54接收不匹配該胞之搜尋項之一項，且圖5 圖解說明一匹配。 如圖4所圖解說明，搜尋項胞54可經組態以藉由將資料 儲存於記憶體胞58中來搜尋一個或多個項。記憶體胞58可 各自表示資料串流12可呈現之一項’例如，在圖3中，每 一記憶體胞58表示一單個字母或數字，以字母「a」開始 且以數子「9」結束《表示滿足搜尋項之項之記憶體胞5 8 可經程式化以儲存一第一值，且不表示滿足搜尋項之項之 記憶體胞58可經程式化以儲存一不同值。在所圖解說明之 實例中，搜尋項胞54經組態以搜尋字母「b」。表示「b」 152793.doc 14 201135491 之記憶體胞58可儲存1或邏輯高，且不表示「b ^ J之記恃、髅 I 5 8可經程式化以儲存〇或邏輯低。 為將來自資料串流12之一項與搜尋項相比較，列解碼器 28可選擇耦合至表示所接收項之記憶體胞“之輪入導 37。在圖4中，資料串流12呈現一小寫％」。此項可由： 料串流12以八位元八％„程式碼之形式呈現，且列解碼二 28可將此位元組解譯為—列位址，從而藉由給導體 而在其上輸出一信號。 作為回應，由導體60控制之記憶體胞58可輸出指示記 體胞58所儲存之資料之—信號，且該信號可由^導= ，送。在此情形下，由於字母「e」不係由搜尋項胞叫 疋之項中之-纟’因此其不匹配搜尋項，且搜尋項胞Η輸 出〇值’從而指示未發現匹配。 J 。。在圖5中，資㈣流12呈現—字元「b」。另外，列解碼 益28可將此項解釋為—位址，且列解碼器28可選擇導體 62。作為回應，表示字母「b」之記憶體胞58輸出其所儲 存之值，在此情形下該值係丨，從而指示一匹配。 搜尋項胞54可經組態以一次搜尋多於一個項。多個記憶 體胞58可經程式化以料丨，從而規定與多於—個項匹^己 之一搜尋項。舉例而言，表示小寫字母「a」及大寫字母 「=」之記憶體胞58可經程式化以儲存丨，且搜尋項胞“可 搜尋任-項。在另—實财，搜尋項胞河經組態以在接 收任7字元之情形下輸出-匹配。所有記憶體胞58可經程 式化以儲存1 ’以使得搜尋項胞54可充當一搜尋準則中之 152793.doc -15- 201135491 一通配符項。 圖6至圖8繪示辨識模組22根據一多項搜尋準則（例如）搜 尋一字。具體而言’圖6圖解說明辨識模組22偵測一字之 第一子母，圖7圖解說明第二字母之偵測，且圖8團解說明 最後一個字母之偵測。 如圖6所圖解說明’辨識模組22可經組態以搜尋字 「big」°圖解說明三個毗鄰特徵胞63、64及66。特徵胞63 經組態以偵測字母「b」。特徵胞64經組態以偵測字母 「1」。且特徵胞66經組態以既偵測字母「g」又指示滿足 搜尋準則。 圖6亦繪示偵測陣列34之額外細節。偵測陣列34可包含 特徵胞63、64及66中之每一者中之一偵測胞68。偵測胞68 中之每一者皆可包含一記憶體胞7〇(諸如，上文所述之記 憶體胞之類型中之一者（例如，一正反器）），其指示特徵胞 63、64或66是作用中的還是非作用中的。偵測胞68可經組 態以將既指示該偵測胞是否係作用中的又指示是否已自其 相關聯搜尋項胞54接收指示一匹配之一信號之一信號輸出 至啟動路由矩陣36。非作用中特徵胞63、64及66可忽視匹 配。偵測胞68中之每一者可包含一「及」閘，其具有來自 記憶體胞70及輸出導體56之輸入。可將該「及」閘之輸出 路由至偵測匯流排38及啟動路由矩陣36兩者或者一者或另 一者。 啟動路由矩陣3 6又可藉由寫入至偵測陣列3 4中之記憶體 胞70來選擇性地啟動特徵胞63、64及66。啟動路由矩陣％ 152793.doc -16- 201135491 可根據搜尋準則及接下來正在資料串流12中搜尋哪一搜尋 項來啟動特徵胞63、64或66。 在圖6中’資料争流12呈現字母％」。作為回應，特徵 胞63、64及66中之每一者可在其等輸出導體％上輸出指示 儲存於連接至導體62之記憶體胞58(其表示字母、）中之 值之- k號。然後，憤測胞56可各自判定其等是否已接收 指示-匹配之-信號及其等是否係作用中的。由於特徵胞 63經組態以偵測字母r h g 母b」且係作用中的（如其記憶體胞70 所扣不）因此特徵胞63中之偵測胞Μ可將指示已匹配搜 尋準則之第-搜尋項之—錢輸4线祕由矩陣36。 如圖7所圖解說明，在匹配第_搜尋項之後，啟動路由 矩陣36可藉由將！寫入至其偵測胞68中之記憶體胞川來啟 動下：特徵胞64。在下一項滿足第一搜尋項之情況下（例 如，若接收項序列「bbig」），啟動路由矩陣％亦可 徵胞《之作用中狀態。在搜尋資料串流12期間之一部分時寺 間或大致所有時間期間，搜尋準則之第一搜尋項可維持處 於一作用中狀態中。 在圖7中，資料串流將字母、呈現給辨識模組 =應，特徵胞63、64及66,之每一者可在其輸出導體 …輪出指示儲存於連接至導體72之記憶體胞58(其表示 ::曰「]」）中之值之一信號。然後’伯測胞％可各自判定 其荨疋否已接收指示一匹配 仏^ <彳°琥及其荨是否係作用中 、於特徵胞64經組態以㈣字母、且係、作用 如”記憶體胞70所指示)，因此特徵胞64中之偵測胞料可 152793.doc 201135491 將指示α配频尋準狀下—料項之_信 動路由矩陣36。 接下來，啟動路由矩陣36可啟動特徵胞66，如圖8所圖 解說明。在評估下一項之前，可撤銷啟動特徵胞“。可藉 由特徵胞64之㈣胞68在㈣循環之間重設其記憶體胞7〇 來撤銷啟動特徵胞64,或啟動路由矩陣36可撤銷啟動特徵 胞64 ’舉例而言。 在圖8中，資料串流12將項rg」呈現給列解碼器。，該 列解碼器選擇表示項「g」之導體74。作為回應，特徵胞 63、64及66中之每一者可在其等輸出導體％上輸出指示儲 存於連接至導體74之記憶體胞58(其表示字母「g」）中之值 之一信號。然後，偵測胞56可各自判定其等是否已接收指 不一匹配之一信號及其等是否係作用中的。由於特徵胞66 經組態以偵測字母「g」且係作用中的（如其記憶體胞7〇所 指示），因此特徵胞66中之偵測胞68可將指示已匹配其搜 尋準則之最後一個搜尋項之一信號輸出至啟動路由矩陣 36 〇 一搜尋準則之末端或一搜尋準則之一部分可由啟動路由 矩陣36或偵測胞68來識別。此等組件36或68可包含指示其 等特徵胞63、64或66是規定一搜尋準則之最後一個搜尋項 還是一搜尋準則之一組件之記憶體。舉例而言，一搜尋準 則可规定其中字「cattle」出現兩次之所有句子，且辨識 模組可將指示「cattle」在一句子内之每一出現之一信號 輸出至彙總模組，該囊總模組可計數該等出現以判定是否 152793.doc • 18· 201135491 滿足該搜尋準則》 特徵胞63、64或66可在數個條件下被啟動。—特徵胞 63、64或66可係「始終作用中的」，此意指其在一搜尋之 全部或大致全部期間保持作用中。一始終作用中特徵胞 63、64或66之一實例係搜尋準則之第一特徵胞（例如，特 徵胞63)。 一特徵胞63、64或66可係「在請求時作用中」，此意指 特徵胞63、64或66在匹配某一在前條件時（例如，在匹配 一搜尋準則中之在前搜尋項時）係作用中的。—實例係在 由圖6至圖8中之特徵胞63請求時係作用中的之特徵胞“及 在由特徵胞64請求時係作用中的之特徵胞託。 -特徵胞63、64或66可係「自啟動」，此意指一旦其被 啟動，則只要匹配其搜尋項其即啟動其自身。舉例而言， 具有由任-數值數位匹配之一搜尋項之一自啟動特徵胞可 在序列「12345_」中保持作用中直至到達字母「X」。每 當匹配該自啟動特徵胞之搜尋項時，其可啟動搜尋準則中 之下一特徵胞。因此，一始終作用中特徵胞可由—自啟 特徵胞及一當請求時作用中 胞可經使 成：該自啟動特徵 …式其所有記憶體胞58皆儲存1，且其可在每 一項之後重複啟動該當諳灰昧你 、 /田。"衣時作用中之特徵胞。在某此實 轭例中，每一特徵胞63、㈠及“可 ’、一 , /、偵測胞68中或在啟 L含規定該㈣胞以係 記憶體胞，藉此由一單個特徵胞形 ：中：- 胞。 u战始終作用中特徵 I52793.doc •19- 201135491 圖9繪示經組態以根據一第一搜尋準則7 5及一第二搜尋 準則76並行進行搜尋之一辨識模組22之一實例。在此實例 中’第一搜尋準則75規定字rbig」，且第二搜尋準則76規 定字「cab」。指示來自資料串流12之當前項之一信號可在 大體相同時間傳達至每一搜尋準則75及76中之特徵胞。輸 入導體37中之每一者跨越搜尋準則75及76兩者。因此，在 某些實施例中，搜尋準則75及76兩者可大體同時評估當前 項。據信’此加速對搜尋準則之評估。其他實施例可包含 經組態以並行評估更多搜尋準則之更多特徵胞。舉例而 言’某些實施例可包含並行操作之多於1〇〇、5〇〇、1〇〇〇、 5000、或10,000個特徵胞。此等特徵胞可大體同時評估數 百個或數千個搜尋準則。 具有不同數目之搜尋項之搜尋準則可藉由將更多或更少 之特徵胞分配至該等搜尋準則來形成。簡單搜尋準則可消 耗比複雜搜尋準則更少之呈特徵胞形式之資源。據信，相 對於具有大量大體相同核心之處理器（全部經組態以評估 複雜搜尋準則）’此降低型樣辨識處理器14(圖2)之成本》 圖10至圖12繪示一更複雜搜尋準則之一實例及啟動路由 矩陣36之特徵兩者。啟動路由矩陣36可包含複數個啟動路 由胞78 ’其群組可與特徵胞63、64、66、80、82、84及86 中之每一者相關聯。舉例而言，該等特徵胞中之每一者可 包含5、10、20、50個或更多個啟動路由胞78。啟動路由 胞78可經組態以在匹配一在前搜尋項時將啟動信號發射至 一搜尋準則中之下一搜尋項。啟動路由胞78可經組態以將 152793.doc -20- 201135491 啟動信號路由至毗鄰特徵胞或相同特徵胞内之其他啟動路 由胞7 8。啟動路由胞7 8可包含指示哪些特徵胞對應於一搜 尋準則中之下一搜尋項之記憶體。 如圖10至圖12所圖解說明，辨識模组22可經組態以根據 複雜搜尋準則而非規定單個字之準則進行搜尋。舉例而 言，辨識模組22可經組態以搜尋以一首碼88開頭且以兩個 尾碼90或92中之一者結束之字。所圖解說明之搜尋準則規 定以呈序列之字母「c」及「1」開頭且以字母序列「ap」 或字母序列「oud」結束之字。此係規定多個目標表達（例 如，字「clap」或字「ci〇ud」）之一搜尋準則之一實例。 在圖10中，資料串流12將字母rc」呈現給辨識模組 22，且特徵胞63既係作用中的又偵測一匹配。作為回應， 啟動路由矩陣36可啟動下一特徵胞64。啟動路由矩陣刊亦 可維持特徵胞63之作用中狀態，此乃因特徵胞63係搜尋準 則中之第一搜尋項。 在圖丨丨中，資料事流12呈現一字母「丨」，且特徵胞㈠辨 識一匹配且係作用中的。作為回應，啟動路由矩陣36可將 啟動號發射至第一尾碼9〇之第一特徵胞66及第二尾碼 92之第一特徵胞82兩者。在其他實例中，可啟動更多尾 碼，或多個首碼可啟動一個或多個尾碼。 接下來，如圖12所圖解說明，資料串流12將字母「〇」 呈現給辨識模組22’且第二尾媽92之特徵㈣偵測一匹配 且係作用中的。作為回應’啟動路由矩陣36可啟動第二尾 碼92之下-特徵胞⑷在允許㈣祕變為非作用中時， 152793.doc -21 - 201135491 針對第一尾碼90之搜尋可停止。圖ι〇至圖12所圖解說明之 步驟可繼續經過字母「u」及「d」，或該搜尋可停止直至 下一次匹配首碼88。 型樣辨識處理器14之實施例可包含特徵胞3〇(亦稱為狀 態機元件（SME))之任一配置。在一項實施例中，如圖丨3中 所繪示’特徵胞30可配置成列94’其中每一列94可包含一 個或多個特徵胞30。列94可聚集成區塊96，其中每一區塊 96包含一個或多個列94。一型樣辨識處理器丨4可包含用於 實施上文所述型樣搜尋之任一數目個區塊96。 如上所述，特徵胞30之群組可形成規定一（或多個）搜尋 準則之並行有限狀態機。因此，每一列94及區塊％可經程 式化並用以根據一個或多個搜尋準則對一資料串流進行搜 尋。當針賴尋準職㈣料搜科，上文所述 之里樣搜尋可隨後進展經過一個或多個區塊％。在一搜尋 循環期間執行對每—主動區塊96中之資料串流之—項之評 估。該搜尋循環可係型樣辨識處理器14之稱為一型樣搜尋 循裒（亦稱為+元循環）之一較廣泛循環之一部分。每一 ^樣搜尋循環可包含型樣辨識處理器i 4之多個區塊内部循 環一型樣搜尋循環可包含（舉例而言）以下事件中之-者 或多者自貝料_流12輸入一位元組、解碼該位元組且驅 動一對應輸入導體37、讀取處理器14之記憶體（例如，記 憶體胞58)、判定一特徵胞3〇是否係作用中的及所讀取之 資料是否指示針對一各別特徵胞之匹配、驅動匹配特徵胞 之啟動路由矩陣36之輸出及/或將來自啟動路由矩陣36之 152793.doc -22- 201135491 信號傳播至每-特徵胞3G。該型樣搜尋循環亦可包含在型 樣辨識處理器I4之操作期間所執行之其他事件。 在型樣搜尋循環期間，可在包含型樣搜尋循環之某些事 件中之一記憶體存取循環期間存取區塊96。舉例而言，該 記憶體存取循環可包含讀取處s器14之記憶冑（諸如，以 向一特徵胞30提供「匹配」#示），出於測試程式化或驗 證處理器14之記憶體之目的之—記憶體讀取或寫入及/或 一記憶體再新循環。該記憶體再新循環可再新一區塊之特 徵胞30。在一項實施例中，型樣辨識處理器14之記憶體存 取循環可與型樣搜尋循環之其他事件交錯。 在此等實施例中’當執行型樣搜尋時，型樣辨識處理器 14可在一給定型樣搜尋循環期間存取特徵胞之一「作用 中」區塊。一「作用中」區塊係指當前或將根據在一給定 型樣搜尋循環期間程式化至一區塊中之搜尋項對資料串°流 進行搜尋之該區塊.因此，一「非作用中」區塊係指當前 不或將不在一給定型樣搜尋循環期間對資料串流進行搜尋 之一區塊。 在操作期間，型樣辨識處理器14在每一記憶體存取循環 /月間存取一主動區塊之一特徵胞3 〇或特徵胞3 〇之一群组。 在一項實施例中，為降低藉由在每一記憶體存取循環期間 存取「非作用中」區塊所發生之電力消耗，可將每一區塊 96皆耦合至一電力控制電路98。電力控制電路卯可係每一 區塊96之邏輯（或來自每一區塊之單獨邏輯）之一部分。電 力控制電路98可在一型樣搜尋之前、之後或期間控制每一 152793.doc -23- 201135491 區塊96之啟動（將一區塊設定為「作用中」）及撤銷啟動（將 一區塊設定為「非作用中」）。電力控制電路98亦可控制 區塊96中之每一者之「永久性」撤銷啟動其中永久性撤 銷啟動係指完全停用一區塊96以使得該區塊係非作用中且 在一再新循環期間不被再新。 在某些實施例中，一電力控制電路98可包含以下能力： 能夠基於所搜尋之資料串流之一特性而啟動或撤銷啟動 (永久性地或暫時地）一區塊；能夠在型樣搜尋進展至一區 塊之前（例如，在型樣搜尋將在一後續型樣搜尋循環上存 取彼區塊時）自動地啟動彼區塊；能夠在型樣搜尋在一區 塊中不再係作用中時（例如，在將不在任一後續型樣搜尋 循環上使用一區塊）自動地撤銷啟動彼區塊；及能夠在一 區塊將不用於程式化至型樣辨識處理器14中之有限狀態機 中之任一者時完全地停用該區塊。 圖14A及圖14B繪示根據本發明之一實施例之使用電力 控制電路98A至98D之電力控制能力之型樣辨識處理器14 之區塊96A至D之操作。另外，如圖14a及14B中所示，將 每一區塊96A至D耦合至可選擇性地啟動或撤銷啟動（暫時 地或永久性地）一區塊之一各別電力控制電路98A至D。如 圖14A中所示，在一型樣搜尋期間，每一區塊96可具有一 不同狀態。可停用第一區塊96A以使得此區塊在型樣辨識 處理器14之操作期間不被使用或甚至再新。舉例而言，來 自製造良率「不足」或來自當前搜尋準則不使用之區塊之 任何「附加」區塊可不程式化為處理器丨4之狀態機。因 152793.doc -24- 201135491 此’此等區塊（例如，區塊96A)可由對應電力控制電路％ A 停用。在停用之後，區塊96A係停用的且在記憶體存取循 環之再新期間不被再新。 如以上所提及’電力控制電路98亦可包含能夠基於所搜 尋之資料串流之特性（例如，HTTP、FTP、SMTP、DNS等） 而啟動或撤銷啟動一區塊。在圖14A中所繪示之型樣搜尋 期間’可基於所搜尋之資料_流之特性而撤銷啟動一第二 區塊96B。在此實例中’每一區塊之經程式化狀態機可經 程式化而用於對一特定類型之協定、語言或其他資料識別 符進行型樣搜尋。此所識別資料可包含，但不限於資料傳 送協定（例如，HTTP、FTP、SMTP、DNS等）、自然語言、 遺傳性識別符等。舉例而言，在關於網際網路安全性之一 項貫施例中，區塊96B之狀態機可經程式化而用於對ftp 資料中之型樣進行搜尋。狀態機96C及96D可經程式化而 用於對HTTP資料中之型樣進行搜尋。一旦識別一傳入封 包之協定（諸如，基於封包標頭），即僅可使用經程式化而 用於對HTTP資料進行搜尋之彼等狀態機。因此，在正處 理HTTP封包之時間期間，區塊96B可由電力控制

電路98B 撤銷啟動。可撤銷啟動區塊96B以使得在型樣搜尋循環中 不使用該區塊。然而’區塊96B不係永久性地停用且將仍 被再新並可（諸如）在該資料串流被識別為FTP資料時用於 在其他型樣搜尋中《若一資料串流之類型改變，則區塊 96B可由對應電力控制電路98B啟動。如下文進一步闡 述，可基於資料串流12之特性而將區塊聚集成不同「分 152793.doc •25· 201135491 區」。一分區係指經程式化而用於對一特定類型之資料進 行搜尋之區塊之一群組。舉例而言，區塊96B可與其他區 塊一起聚集至用於對FTP資料進行搜尋之一分區。類似 地’區塊96C及96D可連同其他區塊一起聚集至用於對 HTTP資料進行搜尋之一分區。分區聚集使得區塊之群組 能夠基於資料串流12之特性而被啟動或撤銷啟動。 另外’上文所論述之電力控制電路亦可在型樣搜尋進展 至一撤銷啟動之區塊之前啟動彼區塊且在型樣搜尋在一區 塊中不再係作用中時撤銷啟動彼區塊。圖i4A及14B之區 塊96C及96D繪示基於自區塊96C進展至區塊96D之一型樣 搜尋之啟動及撤銷啟動。圖14八顯示區塊96C中正在進行 中之一型樣搜尋，諸如在一第一型樣搜尋循環期間。該型 樣搜尋可根據程式化至區塊96C之狀態機（特徵胞3〇之群 組）中之搜尋準則評估資料串流中之項。區塊96C係.r作用 中」的，此乃因其在型樣搜尋期間係當前正在使用中。如 圖14A中所示’可撤銷啟動區塊96D以使得在一記憶體存 取循環期間不存取區塊96D，從而降低處理器丨4中之電力 4耗。若無「開始」項（例如，一型樣之開始）程式化於區 塊96D中，則可撤銷啟動區塊96D直至該型樣搜尋序列進 展至區塊96D。 隨著έ亥型樣搜尋自區塊96C進展至區塊96D，圖14B繪示 型樣辨識處理器14之一後續型樣搜尋循環。隨著針對一型 樣對資料串流進行搜尋’該型樣搜尋可自區塊96c「跨 接」至區塊96D。該「跨接」係指在一型樣搜尋之順序進 152793.doc -26 - 201135491 展期間的自一第一區塊至一第二區塊之進展。該型樣搜尋 在區塊96C中不再係作用中的且現在區塊96d中係作用中 的。當區塊96C被偵測為非作用中時，電力控制電路㈣ 可撤鎖啟動區塊96C直至另—型樣搜尋進展至區塊㈣。 電力控電路96D可在型樣搜尋進展至區塊96D之前啟動 區塊姻。因此，基於預測、「按需要」啟動區塊96D。如 下文進一步闡述，電力控制電路98D及/或區塊96d可偵測 型樣搜尋何時將到㈣塊96D且在下—型樣搜尋循環之前 啟動區塊96D。gut，隨著型樣搜尋序列繼續經過特徵胞 之每一區塊，可撤銷啟動非作用中之區塊且預期之區塊可 在其等被需要時被啟動。 另外，其他實施例T包含在一型樣搜尋進展經過一區塊 之刖、射曰1或之後影響該區塊之啟動或撤銷啟動之特殊搜 寻準則。此等特殊搜尋準則可包含規則表達（RegEX)運算 子諸如星號（）、問號（？）及/或加號（+)。舉例而言，規定 匹配每一事物及任何事物直至一資料串流之項之結束之星 號（「*」）運算子可藉由規定一區塊（一旦啟動）係始終作用 中直至該資料串流之項之結束之一啟動命令來實施。任何 特殊搜尋準則可藉由規定適合於彼等特殊搜尋準則之一啟 動或撤銷啟動方案來實施至上文所論述之電力控制技術 中。 型樣辨識處理器14之每一區塊皆可包含用以提供上文所 述之電力控制技術之信號及/或組態位元。舉例而言，除 電力控制電路以外，每一區塊還可包含用以產生指示一列 152793.doc -27· 201135491 含有「作用中」特徵胞之一信號及/或指示該區塊含有接 下來在型樣搜尋序列中之一特徵胞之一（或多個）信號之邏 輯°另外’一區塊可包含經組態以發射或接收各種控制及 組態信號之邏輯。此等控制及組態信號可包含：該區塊用 於當前資料串流之一指示（區塊作用中/非作用中）；一開始 項之一指示；一旦啟動/始終啟動之一信號（諸如，針對上 文所論述之特殊搜尋準則）；一再新信號；及一區塊流動 啟用信號。 上文所述之選擇性啟動及撤銷啟動方案可指示是否停用 一特定區塊（例如’是否將永遠使用該區塊）、指示一區塊 是否係當前欲使用之一群組之部分、指示一區塊是否含有 一型樣之「開始」之特徵胞且在該型樣搜尋序列期間按需 要啟動區塊◎在某些實施例中，為實施區塊喚醒方案，區 塊96可包含用以指示一區塊之狀態之組態位元或其他資料 指示符。可藉由本文中所論述之各種控制信號來修改此等 位το。舉例而言，一區塊96可包含用以指示是否停用該區 塊之一個或多㈣態位元。如上文所提及，在#些實施例 中，區塊96可聚集成分區以使得每一分區包含欲用於一特 定類型之資料串流之區塊。在此一實施例中，每一區塊可 包含用以指示各別區塊所屬於之分區之一個或多個組態位 元。另外，每-區塊96可包含指示該區塊是否包含包含一 型樣之H (例如，開頭）之特徵胞30之—個或多個組 態位元。在使用彼分區之-給定型樣搜尋序列期間，此等 區塊可始終係作用令的。料’在此實施例中，如上所 152793.doc •28· 201135491 述’可選擇性地啟動及撤銷啟動一分區中之所有其他區 塊。 圖1 5繪示根據本發明之一實施例之一電力控制電路9 8之 一邏輯示意圖。電力控制電路98可判定一區塊何時應係作 用中的、一區塊（一旦作用中）何時應係暫時地撤銷啟動及 一區塊何時應係永久性地撤銷啟動（亦即，停用，以使得 其不回應於再新循環請求）。 電力控制電路98可包含一「區塊仍作用中感測」組件 100、「及」閘102、「或」閘104、一可再觸發撤銷啟動計 時器106及輸出一 r B1〇ck—Active」信號之一「或」閘 108。電力控制電路98可自一區塊喚醒方案u〇接收一 ock_Activate」#號。舉例而言，該區塊喚醒方案可 才曰示疋否停用一特定區塊（例如，是否將永遠使用該區 塊）、指示一區塊是否係當前欲使用之一群組之部分 '指 示一區塊是否含有一型樣之「開始」之特徵胞且在該型樣 搜尋序列期間按需要啟動區塊^塊仍作用中感測組件 1〇〇可自-區塊接收及/或偵測指示該區塊是否係仍作用中 (根據此偵測所提供之解決方案）之信號。 塊仍作时感敎件可接收或❹卜作料特㈣3〇^ 94或區塊96中之其他作用中且輸出（舉例而言）指示一區塊 之一列係仍作用中之一 R〇w_Activdf號。 在一項實施例中’該電力控制電路可由五個信號控制及 組態，如下文表1中所述： 152793.doc •29- 201135491 信號名稱 ----^_____ 提供以下記憶體循環欲係 一再新循環之通知 Refresh一Cycle Block_On/Off 針對每一循環啟動或撤銷 啟動區塊 Start_State_Machine_Element (Start一SME) 區塊中含有一開始搜尋項 之至少一個狀態 Flow_Enable 區塊含有係對此資料串流 為永久性之FSM之部分之 搜尋項 Indefinite_State_Machine_Element (Indefinite_SME) 區塊含有係「一旦啟動， 始終作用中」之搜尋項

Block_On/Off信號、Start_SME信號及 Indefinite_SME信號 之狀態可經由操作型樣辨識處理器14之一軟體編譯器來判定 且經由型樣辨識處理器14之其他邏輯組件來產生。舉例而 言，可自一程式化及控制邏輯112產生Block一On/Off、 Start_SME信號及Indefinite_SME信號。該軟體編譯器可基 於程式化至該型樣辨識處理器中之不同有限狀態機之放置 及路由而規定電力組態。此等信號可設定為程式化至處理 器14中之搜尋準則之部分且在操作期間可不改變。

Block_On/Off可用以在型樣搜尋期間啟動或撤銷啟動一 區塊，如上所述。Flow_Enable信號亦可由該編澤器判定 且可端視有限狀態機處理資料而在處理器14之操作期間改 變。該軟體編譯器可判定需要哪些有限狀態機（且因此’ 需要什麼區塊）且設定該Fl〇w_Enable信號以針對一資料串 流啟動或撤銷啟動一區塊。可自一流動管理邏輯114產生 Flow_Enable信號，該流動管理邏輯可解譯一資料串流之 152793.doc • 30· 201135491 一識別符且提供適當之Fl〇w—Enable信號。舉例而言，如 上文所論述’有限狀態機之某些區塊可經程式化而與一特 定協定或s吾言一起使用，以使得可撤銷啟動不出於彼目的 而程式化之其他區塊。 可由一再新管理邏輯116產生Refresh—Cycle信號，該再 新管理邏輯在型樣辨識處理器14之操作期間再新特徵胞 30。該Refresh—Cycle信號之判斷可獨立於型樣辨識處理器 14之型樣搜尋或其他操作地設定。若一區塊在型樣辨識處 理器14之操作期間從不使用（諸如，上文在圖丨4a及丨4b中 所論述之區塊96A)，則可針對彼區塊停用 k號’因此在έ己憶體存取循環期間停用彼區塊之任何再新 循環且消除用於彼再新操作之電力消耗。 可透過「及」閘1 〇2或其他邏輯組件傳遞Refresh_Cycle、

Block-On/Off信號、Start_SME信號及 Flow_Enable信號。 舉例而言，可將Refresh-Cycle信號及Block_On/Off信號提 供至一第一「及」閘102A，其將一 Refresh_Access信號輸 出至「或」閘108’從而指示將再新一區塊。可將 Block一On/Off信號及Start_SME信號提供至一第二「及」閘 102B ’其將一「Force_Block_Enable」信號輸出至「或」 閘108 ’從而指示一區塊包含一開始搜尋項且應係作用中 的。可將Block_Activate信號及Flow Enable信號提供至一 第二「及」閘 102B ’ 其將一 Conditional_Block Enable—Start 信號輸出至可再觸發撤銷啟動計時器1〇6。 另外’可將來自喚醒方案110之Block_Activate信號、來 152793.doc -31 - 201135491 自程式化及控制邏輯114之Indefinite_SME信號及來自區塊 仍作用中感測組件112之R〇w_Active信號提供至第_ 「或」閘104 ’其將一 Activity_Re-Trigger信號輸出至可再 觸發撤銷啟動計時器1 06。 可再觸發撤銷啟動計時器106使得電力控制電路98能夠 在撤銷啟動一區塊之前計及型樣辨識處理器14之架構中之 時間延遲。可再觸發撤銷啟動計時器1〇6可接收 conditional—block—enable一start 信號及 Activity_Re-Trigger 信號且基於彼等信號提供一延遲。可再觸發撤銷啟動計時 器106可將一 Time—Block_Enabie信號輸出至「或」閘 108 ° 可再觸發撤銷啟動計時器1〇6可防止一區塊之撤銷啟動 達一規定持續時間。該持續時間可以時間或循環之單位判 定。對於電力辨識處理器14之任一給定架構，一區塊之特 徵胞之作用中7非作用中狀態之偵測可限於彼架構所提供 之#環解決方案。舉例而言，在具有以四個型樣搜尋循環 之-解決方案偏測一區塊之作用中特徵胞之能力之一實施 例中/可再觸發撤銷啟動計時器1〇6可允許僅在自偵測最 後一「作肖中」狀態已發生四個型樣搜尋循環之後撤銷啟 動彼區塊。 在里樣搜尋期間每當存取一區塊時，可再觸發撤銷啟 動各十時益106可重設以允許完成該區塊中之型樣搜尋。在 ί w述之實例中，在該區塊再次係作用中的之後可 再觸發撤銷啟動計時器1G6重設以使得在可撤銷啟動該區 152793.doc •32· 201135491 塊之前提供四個型樣搜尋循環之另一延遲。在某些實施例 中，可再觸發撤銷啟動計時器！ 06亦可經組態以計及用以 判定一區塊是否應保持作用中之信號之產生中發生之延 遲。舉例而言，R〇w_Active信號可係產生且傳播的相對滿 以使得可再觸發撤銷啟動計時器1〇6可經組態以添加用以 補償之一延遲。以此方式，一區塊之狀態之偵測之任一解 決方案可藉由引入所期望之時間延遲被計及且重設至可再 觸發撤銷啟動計時器1 06中。 此外’應瞭解’可再觸發撤銷啟動計時器1 〇6可經組態 以確保一區塊在一型樣搜尋期間需要時係作用中的，與達 成可減少型樣辨識處理器14之操作之區塊之預先撤銷啟動 相反。相比而言，一區塊之啟動時間可足以確保該區塊及 時係作用中的以用於下一型樣搜尋循環。在一項實施例 中’型樣辨識處理器14可包含使得一型樣搜尋能夠自一第 一區塊跨接至特徵胞之另一區塊之信號，如上文在圖14B 中所圖解說明。 基於所接收之信號，可再觸發撤銷啟動計時器106將一

Timer_Block_Enable信號輸出至「或」閘1〇8。因此，如圖 15中所示’可再觸發撤銷啟動計時器1〇6可基於自流動管 理邏輯、喚醒邏輯、程式化及組態邏輯以及區塊仍作用中 感測組件接收之信號而觸發或「再觸發」。 電力控制電路之輸出係基於Refresh_Access信號、 Force_Block_Enable一BX信號或 Timer_Block_Enable信號而 啟動或撤銷啟動一區塊之一 Bl〇ck_Active信號。因此，基 152793.doc -33- 201135491 於各種控制信號，Block_Active信號可基於一區塊是否欲 被再新、針對一資料串流是否被啟用、針對一資料串流是 作用中的還是非作用中的、是否係一「一旦啟動，始終作 用中」搜尋準則之部分等而啟動或撤銷啟動該區塊。 如上文所論述，當型樣搜尋序列進展（跨接）至由電力控 制電路98控制之一區塊時，應及時啟動特徵胞之彼區塊以 用於下一型樣搜尋。在具有一「非管道式架構」之某些實 施例中，一區塊之啟動可依賴於指示一型樣搜尋何時跨接 至下一區塊之相同跨接信號。然而，在其他實施例（諸 如，型樣辨識處理器14之一「管道式」架構）中，一型樣 搜尋循環之事件係與記憶體存取循環交錯。在此一實施例 中，下一記憶體存取循環在完成一區塊中之當前型樣搜尋 之前開頭。在此等實施例中，可使用一預測性啟動方案來 確保及時啟動一型樣搜尋序列之下一區塊以用於下一型樣 搜尋及跨接至彼區塊。 圖16係根據本發明之一實施例之用於一型樣辨識處理器 14之一預測性啟動方案之一圖。無論何時當前區塊中之型 樣搜尋進展至一具體狀態，該預測性啟動方案皆可產生發 送至-型樣搜尋序列之下—區塊之_「提前啟動」信號。 圖16繪示一第一區塊118A與一第二區塊118B之間的一 型樣搜尋。如圖18中所示，第一區塊U8A可包含區塊 118A之經程式化狀態機（特徵胞之群組），其經組態以根據 搜尋準則對-資料φ流進行搜尋。在—第二型樣搜尋循環 期間，舉例而言，區塊118A可係作用中的且區塊丨丨沾可 152793.doc •34· 201135491 係非作用中的。當型樣搜尋進展經過區塊11 8 A時，該區塊 之狀態可自狀態A改變至狀態B及狀態C，此乃因搜尋項或 準則（例如，字元）在區塊丨丨8A中得到匹配。在完成區塊 Π 8A中之處理時（如由狀態c所指示），一信號產生邏輯120 可產生一「跨接」信號且該信號自區塊11 8A提供至區塊 118B以指示型樣搜尋將正跨接至區塊11 8B以用於下一型樣 搜尋循環。 在區塊118A中之處理期間，基於區塊118A之另一狀態， 一第二信號產生邏輯122可產生一「啟動下一區塊」信號且 該信號自區塊11 8 A提供至區塊11 8 A。舉例而言，如圖16中 所示’在型樣搜尋期間當區塊118B進展至狀態B時，可產生 activate_next_block信號。因此 ’ activate_next_block信號係 在早於跨接信號之一狀態處產生。區塊118B之一區塊啟動 邏輯124可接收來自區塊ιΐ8Α之activate_next_block信號。 區塊啟動邏輯122可回應於所接 收之 activate_next_block信 號而啟動區塊118B。然後，區塊118B可準備將型樣搜尋何 時跨接回應至區塊11 8B(例如，區塊11 8B何時接收自區塊 Π 8 A提供之跨接信號）。用以產生兩個信號之信號產生邏 輯120及信號產生邏輯122可係經程式化以回應區塊11 8A之 不同狀態之相同邏輯。 可在區塊11 8A之任一狀態下產生activate_next_block信 號以確保及時啟動區塊11 8B以用於型樣搜尋之跨接。舉例 而言，端視型樣辨識處理器14之架構，可在區塊ii8A之狀 態A或任一較早狀態下產生activate_next_bi〇ck信號。應瞭 152793.doc •35· 201135491 解’早於所需地啟動區塊1 1 8B可稍微增加電力消耗，但不 影響型樣搜尋序列。在接收actiVate_next_block信號之 後’接收區塊118B可開始回應於所有記憶體循環》然而， 即使在每一記憶體循環上執行記憶體存取，亦可在下一型 樣搜尋循環上執行使用區塊n 8B之型樣搜尋直至接收跨接 信號。 圖17繪示根據本發明之一實施例之用於處理一區塊處之 activate_next一block信號之一邏輯圖。可將一區塊耦合至 一匯流排124，其在區塊索引線（Βχ)及區塊連接索引線 (BCX)上發射及接收信號。在一項實施例中，一個輸入可 經才曰夂而用於啟動該區塊’且另一輸入可專用於指示型樣 序列（例如，在型樣搜尋序列之進展期間自一個區塊跨接 至另一區塊）。可將ΒΧ信號提供至複數個「及」閘丨26。亦 可將區塊啟用啟動信號信號提供至具有對應8又信號之每 一「及」閘126。可將「及」閘126之輸出提供至一「或」 閘128，其輸出「block_activate」信號以用於啟動一區 塊。 以此方式，「及」間126可「遮蔽」不用以啟動區塊之彼 等輸入信號且僅使得適當啟動信號能夠啟動接收自「或」 閘128輸出之bi〇ck_activate信號之區塊。如圖η中所示， 可存在可啟動一區塊之多個路徑（例如，多個信號” 應瞭解，基於型樣辨識處理器14之特點（諸如，一區塊 中之特徵胞之數目、-列中之特徵胞之數目、能夠制作 用中區塊之粒度等），上文所述之邏輯可具有稍微不同之 152793.doc •36· 201135491 組態。 【圖式簡單說明】 圖1繪示對一資料串流進行搜尋之系統之一實例； 圖2繪示圖丨之系統中之一型樣辨識處理器之一實例； 圖3繪示圖2之型樣辨識處理器中之—搜尋項胞之一實 • 例； 圖4及圖5繪示針對一單個字元對資料串流進行搜尋之圖 3之搜尋項胞； 圖6至圖8繪示針對一字對資料串流進行搜尋之包含數個 搜尋項胞之一辨識模組； 圖9繪示經組態以針對兩個字對資料串流進行並行搜尋 之辨識模組； 圖10至圖12繪示辨識模組根據規定具有相同首碼之多個 字之一搜尋準則進行搜尋； 圖13繪示根據本發明之一實施例將特徵胞配置成列及區 塊； 圖14A及14B繪示根據本發明之一實施例之特徵胞之區 塊之操作； 圖15繪示根據本發明之—實施例之一電力控制電路之一 邏輯示意圖； 圖16繪示根據本發明之一實施例之針對型樣辨識處理器 之區塊之一預測性啟動方案丨及 圖17綠示根據本發明之一實施例之用於處理一區塊處之 信號之一邏輯圖。 152793.doc -37- 201135491 【主要元件符號說明】 10 糸統 12 資料串流 14 型樣辨識處理器 16 搜尋準則 18 編譯器 20 中央處理單元 22 辨識模組 24 彙總模組 26 輸出匯流排 28 列解碼器 30 特徵胞 32 搜尋項陣列 34 偵測陣列 36 啟動路由矩陣 37 輸入導體 38 偵測匯流排 40 鎖存器矩陣 42 彙總路由矩陣 44 臨限邏輯矩陣 46 邏輯積矩陣 48 邏輯和矩陣 50 初始化路由矩陣 51 輸出緩衝器 152793.doc .38· 群組邏輯線 搜尋項胞 輸出導體 記憶體胞 導體 導體 特徵胞 特徵胞 特徵胞 偵測胞 記憶體胞 導體 導體 第一搜尋準則 第二搜尋準則 啟動路由胞 特徵胞 特徵胞 特徵胞 特徵胞 首瑪 尾碼 尾碼 列 -39- 201135491 96 區塊 96A 區塊 96B 區塊 96C 區塊 96D 區塊 98 電力控制電路 98A 電力控制電路 98B 電力控制電路 98C 電力控制電路 98D 電力控制電路 100 區塊仍作用中感測組件 102 A 第一「及」閘 102C： 第二「及」閘 104 「或」閘 106 可再觸發撤銷啟動計時 108 「或」閘 110 區塊喚醒方案 112 程式化及控制邏輯 114 流動管理邏輯 116 再新管理邏輯 118A 第一區塊 118B 第二區塊 120 信號產生邏輯 122 第二信號產生邏輯 152793.doc • 40- 201135491 124 126 128 區塊啟動邏輯 「及」閘 「或」閘 152793.doc -41 -

Claims (1)

1. 201135491 七、申請專利範圍： 1. 一種用於使用一型樣辨識處理器之複數個區塊來搜尋— 資料串流之一型樣之方法，其中每一區塊包括複數個特 徵胞，該方法包括： 當該型樣搜尋在一第一區塊中不再係作用中時，撤銷 啟動該第一區塊。 2·如請求項1之方法，其包括在該型樣搜尋進展至一第二 〔塊之則啟動S亥第_區塊以使得該第二區塊經啟動以用 於該型樣搜尋。 3. 如請求項1之方法，其中該複數個區塊中之一者或多者 包括自該複數個特徵胞程式化之複數個狀態機。 4. 如請求項3之方法，其包括在一第三區塊不包括任何經 程式化狀態機之情形下停用該區塊。 5·如請求項1之方法’其包括將來自該第一區塊之一第一 信號提供至該第二區塊以致使該第二區塊之啟動。 6. 如請求項5之方法，其中該第一信號係基於該第一區塊 之一狀態。 7. 如請求項5之方法，其包括將來自該第一區塊之一第二 信號提供至該第二區塊以指示該型樣搜尋之一跨接。 8. 如請求項7之方法，其中該第二信號係基於該第一區塊 之一狀態。 9. 如请求項丨之方法，其包括在該型樣搜尋在該第二區塊 中不再係作用中時撤銷啟動該第二區塊。 1 〇 ·如求項1之方法，其包括啟動該第二區塊以使得該區 152793.doc 201135491 塊係始終作用中的以用於該型樣搜尋之剩餘部分。 π· —種方法，其包括： 在一第一型樣搜尋循環中在一第一區塊中搜尋一資料 串流中之一型樣； 將來自該第一區塊之一第一信號提供至一第二區塊， 其中該第一信號啟動該第二區塊以用於一第二型樣搜尋 循環；及 將來自該第一區塊之一第二信號提供至該第二區塊以 使得能夠在該第二型樣搜尋循環中在該第二區塊中搜尋 該資料串流中之一型樣。 12. 如請求項11之方法，其中提供該第一信號包括在該型樣 搜尋進展至該第一區塊中之一第一狀態時提供該第一信 號。 ° 13. 如請求項^之方法，其中提供該第二信號包括在該型樣 搜尋進展至該第一區塊中之一第二狀態時提供該第二信 號。 14. 一種裝置，其包括： 一型樣辨識處理器，其包括·· 複數個區塊，其中一個或多個區塊包括複數個狀態 機中之一者或多者；及 複數個電力控制電路，其中每一電力控制電路係麵 合至該複數個區塊中之一各別者，且其中每一電力控 制電路經組態以啟動及撤銷啟動該各別區塊。 15. 如請求項14之裝置，其中該等電力控制電路中之每一者 152793.doc -2 - 201135491 提供用於啟動該複數個區塊中之一各別者之一信號。 .如請求項14之裝置，其中該等電力控制電路中°之每一者 至’且、、以基於對-·貝料串流之—識別而撤銷啟動一各別 區塊。 17. 如請求項14之裝置，其中該等電力控制電路中之每—者 經組態以在-各別區塊不包括任何經程式化狀態元件之 情形下停用該區塊。 18. 如清求項14之裝置，其中該等電力控制電路中之每一者 經組態以停用一各別區塊之一記憶體再新。 1如"月求項14之裝置’其中該等電力控制電路中之每一者 . !，··且態以基於-型樣搜尋之-進展而啟動—各別區塊。 20.如請求項Μ之裝置，其中料電力控制電路中之每—者 包括一計時器組件，其經組態以基於一各別區塊之—狀 態之一判定而延遲一各別區塊之撤銷啟動。 21·如睛求項2〇之裝置’其中該計時器組件經組態以在判定 該各別區塊之一作用中狀態後重設。 22. —種裝置，其包括： 一型樣辨識處理器，其包括： 第一複數個特徵胞之一第一區塊；及 第二複數個特徵胞之一第二區塊； 其中該第一區塊包括： 第邏輯，其經組態以在一第一型樣搜尋循環期 間啟動s玄第二區塊以使得該第二區塊經啟動以用於 一第二型樣搜尋循環；及 152793.doc 201135491 第二邏輯’其經組態以致使一型樣搜尋自該第一 區塊跨接至該第二區塊。 3如"月求項22之裝置’其中該第—邏輯經組態以在該第一 型樣搜尋播環期間基於該第—區塊之—第—狀態而啟動 該第二區塊。 24. 如請求項22之裝置’其中該第二邏輯經組態以基於該第 一區塊之一第二狀態而跨接該型樣搜尋。 25. 如請求項22之裝置，其中該第一區塊包括第三邏輯，其 經組態以指示該第一區塊係作用中的。 26. 如請求項22之裝置，其中該第二區塊包括第四邏輯，其 經組態以指示該第二區塊係接下來在型樣搜尋序列中。 27. —種型樣辨識處理器，其包括： ‘ 複數個可程式化狀態機元件；及 一電力控制電路，其中該電力控制電路經組態以： 基於型樣搜尋之一進展而在該型樣搜尋期間選擇性 地啟動該複數個元件。 28. 如請求項27之型樣辨識處理器，其包括狀態機元件之— 區塊。 其中該電力控制電路係 其中該電力控制電路係 29. 如請求項28之型樣辨識處理器 該區塊之邏輯之一部分。 30. 如請求項28之型樣辨識處理器 與該區塊之邏輯分離的。 31. 一種根據程式化為複數個狀態機之搜尋準則搜尋_ 串流之方法，該方法包括： 資料 152793.doc • 4 · 201135491 在型樣搜尋進展至—卩祕+ + __ 展至區塊之该複數個狀態機中之一第 一一者或多者之前啟動該複數個狀態機中之— 或多者；及 # …基於該型樣搜尋在該區塊中*再係作用中的之一判 定，撤銷啟動該複數個狀態機中之該第一一者或多者。 32,如請求項31之方法，其進一步包括判定該資料串流之— 識別符。 33.如叫求項32之方法’其進—步包括基於該識別符而撤銷 啟動該複數個狀態機中之一第二一者或多者。 月长項3 2之方法，其中該識別符包括一網際網路傳送 協定、一自然語言或一遺傳性識別符。 35. —種型樣辨識處理器，其包括： 複數個可程式化狀態機元件；及 電力控制電路，其中該電力控制電路經組態以基於 型樣搜尋之一進展而在該型樣搜尋期間選擇性地撤銷啟 動該複數個元件。 36. —種型樣辨識處理器，其包括： 複數個可程式化狀態機元件；及 一電力控制電路，其中該電力控制電路經組態以基於 型樣搜尋之一資料串流之一識別而在該型樣搜尋期間撤 銷啟動該複數個元件。 152793.doc