專利名稱:分組處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及分組處理裝置,具體地,涉及基于時(shí)鐘信號(hào)在時(shí)間上 處理分組數(shù)據(jù)的分組處理裝置。
背景技術(shù):
由于為了全球環(huán)境保護(hù)而在全世界范圍內(nèi)討論能源節(jié)約措施,在 各個(gè)國家中也已經(jīng)開始討論旨在節(jié)約能源和減少二氧化碳排放的立法 和強(qiáng)制執(zhí)行。 一般說來,傾向于將能源節(jié)約措施視為以涉及交通、分 配和生產(chǎn)制造的能源消耗為目標(biāo)的措施。然而,近幾年中,由信息通 信設(shè)備和與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)的設(shè)備以及諸如計(jì)算機(jī)和服務(wù)器的電子 設(shè)備所消耗的能源的增加也得到了重視。因此,變得有必要在這種技 術(shù)領(lǐng)域中采取能源節(jié)約措施。
在這些設(shè)備中,關(guān)于諸如計(jì)算機(jī)和服務(wù)器的電子設(shè)備,它們通常 具有相對長的時(shí)間段不執(zhí)行操作(稱為"待機(jī)狀態(tài)")。通過降低電 子設(shè)備處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)的功耗,能夠降低這種電子設(shè)備的平均功耗, 并且因而對根據(jù)平均功耗所計(jì)算的二氧化碳排放的降低做出重大貢 獻(xiàn)。同時(shí),關(guān)于信息通信設(shè)備,雖然已經(jīng)將它們從模擬通信設(shè)備轉(zhuǎn)換 為數(shù)字通信設(shè)備,但是仍然需要將它們持續(xù)地維持在能夠執(zhí)行數(shù)據(jù)通 信的狀態(tài)中。因此,和諸如計(jì)算機(jī)和服務(wù)器的電子設(shè)備不同,在信息 通信設(shè)備的情況中,存在這樣一種前提,即待機(jī)狀態(tài)是不可行的。艮口, 在信息通信設(shè)備的情況中,有必要降低正常操作狀態(tài)中的電能來降低
5平均功耗。
因此,只有從設(shè)備技術(shù)的角度來采取的技術(shù)(例如,由于電子組 件的更高集成和小型化所引起的操作電壓的降低)才是獲得信息通信 設(shè)備中所需要的電能的減少的主流技術(shù)。然而,由電子組件的小型化 而造成的降低操作電壓的效果已經(jīng)到達(dá)了這樣一種水平,目卩,操作電 壓小于1伏特。由于操作電壓中的降低已經(jīng)示出了減緩的趨勢,所以通 過更高集成的效果也已經(jīng)示出了減緩的趨勢。因此,變得非常難以大 量地減低功耗。另外,隨著小型化已經(jīng)發(fā)展到這樣一種水平,即,布
線的寬度變得小于90nm (納米),漏電流已經(jīng)變得非常大以至于不能 再被忽略了。因此,即使設(shè)備廠商已經(jīng)對設(shè)備技術(shù)進(jìn)行了他們自己的 硏究,但待機(jī)狀態(tài)中的功耗還在增加。
同時(shí),也已經(jīng)研究了從電路設(shè)計(jì)的角度來采取的能源節(jié)約措施。 例如,采用不使用時(shí)鐘的異步電路配置和方法來代替時(shí)鐘-同步電路配 置和方法可能是個(gè)好方法,其處于設(shè)計(jì)電子組件內(nèi)所使用的電路配置 的主流。通過采用異步電路配置和方法,能夠降低功耗。這種技術(shù)旨 在通過降低正常操作中和待機(jī)狀態(tài)中的功耗來獲得降低平均功耗上的 效果。然而,由于還沒有充分升級用于其設(shè)計(jì)和校驗(yàn)的開發(fā)工具,諸 如ASIC (專用集成電路)和FPGA (場可編程門陣列)的普通電子組件 的開發(fā)者沒有機(jī)會(huì)使用異步電路配置和方法。
現(xiàn)在,下文中參考圖l解釋了其中呼入業(yè)務(wù)容量改變的分組通信設(shè) 備的分組處理功能的配置示例。在這種配置中,首先與從輸入時(shí)鐘輸 入終端131所輸入的時(shí)鐘同步地將分組從分組輸入終端111輸入到分組 緩沖F-單元112。在緩沖F-單元112處累積分組。另外,將在分組緩沖F-單元112處所累積的分組輸出到要執(zhí)行第一分組處理A的分組處理A-單 元113。在分組處理A-單元處對分組執(zhí)行該處理A。另外,將在分組處 理A-單元113處完成處理A所得到的分組經(jīng)由時(shí)鐘轉(zhuǎn)換D-單元114傳遞 到要執(zhí)行第二分組處理B的分組處理B-單元115。在分組處理B-單元115中對分組執(zhí)行該處理B。另外,將在分組處理B-單元115處完成處理B 所得到的分組經(jīng)由時(shí)鐘轉(zhuǎn)換E-單元116傳遞到要執(zhí)行第三分組處理C的 分組處理C-單元117。在分組處理C-單元117中對分組執(zhí)行該處理C。另 外,將在分組處理C-單元117處完成處理C所得到的分組傳遞到分組緩 沖G-單元118,并且與從輸出時(shí)鐘輸入終端132所輸入的時(shí)鐘同步地從 分組輸出終端119輸出。另外,時(shí)鐘分配單元140從來自參考時(shí)鐘輸入 終端134的參考時(shí)鐘輸入生成具有在各構(gòu)成塊中所需要的適當(dāng)頻率的 時(shí)鐘l、 2和3。時(shí)鐘分配單元140將生成的時(shí)鐘供應(yīng)到各構(gòu)成塊。然而,在上述的配置中,輸入分組之間的間隔變大,使得呼入業(yè) 務(wù)容量降低。而且,即使當(dāng)在分組處理A-單元、分組處理B-單元和分 組處理C-單元中沒有分組存在并且因而不需要分組處理操作時(shí),也從 時(shí)鐘分配單元140持續(xù)地供應(yīng)時(shí)鐘。由于即使當(dāng)在任何分組處理單元中 都不需要分組處理時(shí)也持續(xù)地供應(yīng)時(shí)鐘,所以每個(gè)單元都以不變的方 式來消耗電能。即,在上述配置中造成了稱為"待機(jī)功耗"的功耗。 因此,即使當(dāng)業(yè)務(wù)很低時(shí),也從未大量降低平均操作功耗,并且因此 不可能實(shí)現(xiàn)節(jié)能。為了解決這個(gè)問題,日本未審查專利申請2006-345278號(hào)(下文中 稱為"專利文件l")和日本未審查專利申請2004-274099號(hào)(下文中稱 為"專利文件2")公開了這樣一種技術(shù),其中通過暫停時(shí)鐘信號(hào)的供 應(yīng)來降低功耗。特別地,在專利文件l中的圖像處理電路中,基于圖像 數(shù)據(jù)中相應(yīng)于用于最亮部分的值的最大值,暫停對不需要操作的觸發(fā) 器的操作時(shí)鐘的供應(yīng)。另外,在專利文件2中,在串聯(lián)布置持續(xù)操作宏 和間歇操作宏的情況中,當(dāng)檢測到了在某個(gè)時(shí)間段沒有從前級處的持 續(xù)操作宏輸出分組時(shí),暫停對在后級處的間歇操作宏的時(shí)鐘供應(yīng)。然而,當(dāng)用時(shí)鐘信號(hào)操作的處理單元的級數(shù)很大時(shí),上述技術(shù)不 能適當(dāng)?shù)夭僮?。例如,在專利文?的技術(shù)中監(jiān)視輸出到某個(gè)處理單元 的分組。然而,如果一些處理數(shù)據(jù)保留在對其時(shí)鐘供應(yīng)將被暫停的處理單元中,則不能處理該數(shù)據(jù)。因此,提出了這樣一種問題,即,減 少了數(shù)據(jù)處理的吞吐量。本發(fā)明的示例性目標(biāo)是,在其中呼入業(yè)務(wù)容量改變的分組通信設(shè) 備中,在沒有吞吐量損失的情況下降低功耗。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個(gè)示例性方面是一種分組處理裝置,包括分組緩沖 單元,臨時(shí)保存分組數(shù)據(jù);分組處理單元,對從分組緩沖單元輸出的 分組數(shù)據(jù)進(jìn)行處理;時(shí)鐘供應(yīng)單元,將時(shí)鐘信號(hào)供應(yīng)到分組處理單元; 以及控制單元,基于分組緩沖單元中分組數(shù)據(jù)的累積量來對指示其間 在分組緩沖單元中沒有分組數(shù)據(jù)存在的時(shí)間的緩沖空閑時(shí)間進(jìn)行檢 測,并且根據(jù)緩沖空閑時(shí)間來對時(shí)鐘供應(yīng)單元的操作狀態(tài)進(jìn)行控制。另外,本發(fā)明的另一個(gè)示例性方面是一種計(jì)算機(jī)程序,包括基于分組緩沖單元中分組數(shù)據(jù)的累積量來對指示其間在分組緩沖單元內(nèi) 沒有分組數(shù)據(jù)存在的時(shí)間的緩沖空閑時(shí)間進(jìn)行測量,所述分組緩沖單元被配置為臨時(shí)地存儲(chǔ)分組數(shù)據(jù);以及根據(jù)緩沖空閑時(shí)間來對時(shí)鐘供 應(yīng)單元的操作狀態(tài)進(jìn)行控制,所述時(shí)鐘供應(yīng)單元被配置為將定義分組 處理單元的處理的時(shí)鐘信號(hào)供應(yīng)到分組處理單元,所述分組處理單元被配置為對從分組緩沖單元輸出的分組數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。另外,本發(fā)明的另一個(gè)示例性是一種時(shí)鐘控制方法,包括基于分組緩沖單元中分組數(shù)據(jù)的累積量來對指示其間在分組緩沖單元內(nèi)沒 有分組數(shù)據(jù)存在的時(shí)間的緩沖空閑時(shí)間進(jìn)行測量,所述分組緩沖單元被配置為臨時(shí)地存儲(chǔ)分組數(shù)據(jù);以及根據(jù)緩沖空閑時(shí)間來對時(shí)鐘供應(yīng) 單元的操作狀態(tài)進(jìn)行控制,所述時(shí)鐘供應(yīng)單元被配置為將時(shí)鐘信號(hào)供 應(yīng)到分組處理單元,所述分組處理單元被配置為對從分組緩沖單元輸 出的分組數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。8由于類似于這些的結(jié)構(gòu),本發(fā)明具有一種優(yōu)良的示例性優(yōu)點(diǎn),艮P, 改變時(shí)鐘信號(hào)的供應(yīng)操作,同時(shí)抑制分組數(shù)據(jù)的吞吐量的減小,使得 連續(xù)地處理輸入的分組數(shù)據(jù),并且因此能夠降低裝置的功耗。
圖l是圖示了本發(fā)明涉及的分組通信設(shè)備的一個(gè)示例的功能框圖; 圖2是圖示了根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的分組通信設(shè)備的一個(gè)示例的功能框圖;圖3是圖示了圖2中所公開的時(shí)鐘控制單元的配置的功能框圖; 圖4是圖示了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的分組通信設(shè)備中分組累積量和時(shí)鐘供應(yīng)操作之間的關(guān)系的示例圖;以及圖5是圖示了圖2中所公開的時(shí)鐘控制單元的操作的流程圖。
具體實(shí)施方式
根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的分組處理裝置的一個(gè)示例性方面是, 對其間呼入分組數(shù)據(jù)的累積量是"0"的時(shí)間進(jìn)行測量,并且基于測量的時(shí)間來改變用于使分組處理單元操作的時(shí)鐘信號(hào)的供應(yīng)操作。隨后,根據(jù)示例性實(shí)施例的分組處理裝置包括分組緩沖單元, 接受并且臨時(shí)地保存被劃分到預(yù)定義的處理單元中的分組數(shù)據(jù)的輸 入;分組處理單元,對從分組緩沖單元輸出的分組數(shù)據(jù)進(jìn)行處理;以 及時(shí)鐘控制單元,將時(shí)鐘信號(hào)供應(yīng)到分組處理單元,用于使分組處理 單元進(jìn)行操作。分組處理裝置進(jìn)一步包括緩沖空閑時(shí)間檢測單元,對分組緩沖單元中分組數(shù)據(jù)的累積量進(jìn)行檢測,并且指示其間在分組 緩沖單元中沒有分組數(shù)據(jù)存在的時(shí)間。另外,時(shí)鐘控制單元基于在緩沖空閑時(shí)間檢測單元中所檢測的緩沖空閑時(shí)間來控制對分組處理單元 的時(shí)鐘信號(hào)的供應(yīng)操作。上述時(shí)鐘控制單元以這樣的方式對時(shí)鐘信號(hào)的供應(yīng)操作進(jìn)行控 制,即,暫停對分組處理單元的時(shí)鐘信號(hào)的供應(yīng)操作,或者將時(shí)鐘信號(hào)的頻率設(shè)置為較低值并且將時(shí)鐘信號(hào)供應(yīng)到分組處理單元。根據(jù)上述分組處理裝置,在正常的操作中,首先將要處理的分組 數(shù)據(jù)輸入到分組緩沖并且在分組緩沖單元中累積該分組數(shù)據(jù)。隨后, 將分組數(shù)據(jù)從分組緩沖單元依次輸出到分組處理單元。隨后,基于供 應(yīng)到分組處理單元的時(shí)鐘信號(hào),在操作時(shí)間中在分組處理單元中對分 組數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。在上述處理期間,對上述分組緩沖單元中分組數(shù)據(jù) 的累積量進(jìn)行檢測,并且對其間在分組緩沖單元中沒有分組數(shù)據(jù)存在 的時(shí)間進(jìn)行測量。隨后,根據(jù)所測量的其間沒有分組數(shù)據(jù)存在的時(shí)間 來改變對上述分組處理單元的時(shí)鐘信號(hào)的供應(yīng)操作。例如,可以暫停 時(shí)鐘信號(hào)的供應(yīng),或者可以繼續(xù)將時(shí)鐘信號(hào)供應(yīng)到分組處理單元同時(shí) 將時(shí)鐘信號(hào)的頻率設(shè)置為較低值。以這種方式,根據(jù)呼入分組數(shù)據(jù)的輸入狀態(tài)來改變對分組處理單 元的時(shí)鐘信號(hào)的供應(yīng)操作,使得沒有對數(shù)據(jù)處理造成影響。因此,暫 停時(shí)鐘信號(hào)的供應(yīng)同時(shí)抑制了分組數(shù)據(jù)的吞吐量的減小,使得連續(xù)地 處理輸入的分組數(shù)據(jù),并且因此能夠降低裝置的功耗。上述時(shí)鐘控制單元將在緩沖空閑時(shí)間檢測單元中所測量的緩沖空 閑時(shí)間與基于對分組數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的分組處理單元的數(shù)量來提前確定 的比較參考時(shí)間做比較,并且基于比較結(jié)果來控制對分組處理單元的 時(shí)鐘信號(hào)的供應(yīng)操作。上述比較參考時(shí)間是其間所有分組處理單元中 對分組數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的時(shí)間,并且如果緩沖空閑時(shí)間大于比較參考時(shí) 間,則上述時(shí)鐘控制單元暫停對分組處理單元的時(shí)鐘信號(hào)的供應(yīng)。將 上述緩沖空閑時(shí)間檢測單元配置為對這樣的狀況進(jìn)行檢測,即,將分 組數(shù)據(jù)輸入到直到那個(gè)時(shí)刻才有分組存在于其中的分組緩沖單元。另 外,當(dāng)對分組處理單元的時(shí)鐘信號(hào)的供應(yīng)操作正被暫停時(shí),將上述時(shí) 鐘控制單元配置為,當(dāng)上述緩沖空閑時(shí)間檢測單元檢測到了分組數(shù)據(jù) 的輸入時(shí),開始對分組處理單元的時(shí)鐘信號(hào)的供應(yīng)操作。以這種方式,尤其是當(dāng)其間在分組緩沖單元中完全不累積分組數(shù) 據(jù)的時(shí)間超過了分組處理單元的處理時(shí)間時(shí),暫停對分組處理單元的 時(shí)鐘信號(hào)的供應(yīng)。在這種情況中,由于在任何分組處理單元中都沒有 分組數(shù)據(jù)存在,所以能夠暫停時(shí)鐘信號(hào)的供應(yīng)而不造成任何問題。因 此,能夠降低功耗。另外,當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)的供應(yīng)正被暫停的同時(shí)將分組 數(shù)據(jù)輸入到分組緩沖單元,迅速恢復(fù)時(shí)鐘信號(hào)的供應(yīng),并且分組處理 單元準(zhǔn)備好要操作。因此,能夠處理輸入的分組數(shù)據(jù),并且能夠抑制 吞吐量的減小。下文中解釋了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的分組處理裝置的特定配 置和操作。注意,雖然在以下說明中解釋了其中將分組處理裝置圖示 為路由器或切換裝置的示例性實(shí)施例,但是分組處理裝置不限于那些 示例。[第一示例性實(shí)施例]下文中參考圖2到5解釋了本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例。圖2是 圖示了分組通信設(shè)備的一個(gè)示例的功能框圖,并且圖3是圖示了時(shí)鐘 控制單元的配置的功能框圖。圖4是圖示了分組累積量和時(shí)鐘供應(yīng)操 作之間的關(guān)系的示例圖。圖5是圖示了時(shí)鐘控制單元的操作的流程圖。[配置]圖2示出了是分組通信設(shè)備的一個(gè)示例的路由器或切換裝置的配 置,并且具體地是執(zhí)行分組處理的分組通信設(shè)備的分組處理功能的配 置。如圖2中所示,諸如路由器和切換裝置的分組通信設(shè)備包括分 組輸入終端ll、分組緩沖F-單元21、分組處理A-單元13、時(shí)鐘轉(zhuǎn)換 D-單元14、分組處理B-單元15、時(shí)鐘轉(zhuǎn)換E-單元16、分組處理C-單 元17、分組緩沖G-單元16、分組輸出終端19、時(shí)鐘控制單元20、時(shí) 鐘分配單元40、輸入時(shí)鐘輸入終端31、輸出時(shí)鐘輸入終端32、傳輸時(shí) 間設(shè)置信息輸入終端33以及參考時(shí)鐘輸入終端34。分組通信設(shè)備進(jìn)一步包括分組緩沖F-單元12 (分組緩沖單元)。分組緩沖F-單元12與從輸入時(shí)鐘輸入終端31所輸入的時(shí)鐘同步地接 受來自分組輸入終端11的被劃分到預(yù)定義的數(shù)據(jù)處理單元(下文中稱 為"分組")的分組數(shù)據(jù)的輸入,并且臨時(shí)地對其進(jìn)行累積。分組緩 沖F-單元12按規(guī)則的時(shí)間間隔或者每當(dāng)接受了分組的輸入時(shí),將累積 量信號(hào)發(fā)送到時(shí)鐘控制單元20。累積量信號(hào)指示在分組緩沖F-單元21 內(nèi)的分組累積量。注意,分組緩沖F-單元12的最大累積量等于或大于相應(yīng)于經(jīng)過路 徑傳送分組所需要的時(shí)間的分組量,該路徑是由分組處理A-單元13到 分組處理C-單元17來形成的。換言之,最大分組累積量在流逝下面的 時(shí)間時(shí)分組緩沖F-單元12能夠輸出的分組的最大數(shù)在該時(shí)間內(nèi)在一 系列處理單元(包括分組處理單元13、 15和17,以及時(shí)鐘轉(zhuǎn)換單元 14和16)中對從分組緩沖F-單元12輸出的一個(gè)分組進(jìn)行處理。注意, 該一系列處理單元是由位于分組緩沖F-單元12的后級的多個(gè)處理單元 形成的,并且要對那個(gè)分組進(jìn)行處理。然而,分組緩沖F-單元的最大 累積量不限于上述量。分組緩沖F-單元12基于從時(shí)鐘分配單元40所供應(yīng)的時(shí)鐘來將累 積的分組輸出到分組處理A-單元13。分組處理A-單元13與從時(shí)鐘控 制單元20所供應(yīng)的時(shí)鐘A同步地對輸入的分組執(zhí)行第一分組處理A。 分組處理A-單元13將對其完成了處理A的分組輸出到時(shí)鐘轉(zhuǎn)換D-單 元14。以這種方式,將對其完成了處理A的分組經(jīng)由時(shí)鐘轉(zhuǎn)換D-單元 14輸出到分組處理B-單元15。分組處理B-單元15與從時(shí)鐘控制單元20所供應(yīng)的時(shí)鐘B同步地 對輸入的分組執(zhí)行第二分組處理B。分組處理B-單元15將對其完成了 處理B的分組輸出到時(shí)鐘轉(zhuǎn)換E-單元16。將對其完成了處理B的分組 經(jīng)由時(shí)鐘轉(zhuǎn)換E-單元16輸出到分組處理C-單元17。12分組處理C-單元17與從時(shí)鐘控制單元20所供應(yīng)的時(shí)鐘C同步地 對輸入的分組執(zhí)行第三分組處理C。隨后,將在分組處理C-單元17中 對其完成了處理C的的分組輸出到分組緩沖G-單元18,并且分組緩沖 G-單元18與從輸出時(shí)鐘輸入終端32所輸入的時(shí)鐘同步地輸出來自分 組輸出終端19的分組。另外,時(shí)鐘分配單元40根據(jù)來自參考時(shí)鐘輸入終端34的參考時(shí) 鐘生成用于各個(gè)塊(諸如時(shí)鐘控制單元20)的具有適當(dāng)頻率的時(shí)鐘l、 2和3。時(shí)鐘分配單元40將生成的時(shí)鐘供應(yīng)到各個(gè)塊。特別地,如圖2 中所圖示的,時(shí)鐘分配單元40將時(shí)鐘l供應(yīng)到分組緩沖F-單元12、時(shí) 鐘轉(zhuǎn)換D-單元14和時(shí)鐘控制單元20。時(shí)鐘分配單元40將時(shí)鐘2供應(yīng) 到時(shí)鐘轉(zhuǎn)換D-單元14、時(shí)鐘轉(zhuǎn)換E-單元16和時(shí)鐘控制單元20。時(shí)鐘 分配單元40將時(shí)鐘3供應(yīng)到時(shí)鐘轉(zhuǎn)換E-單元16、分組緩沖G-單元18 和時(shí)鐘控制單元20。雖然將時(shí)鐘頻率定義為三個(gè)時(shí)鐘,即,時(shí)鐘l、 2和3,用于簡化 說明,但是可以將多個(gè)時(shí)鐘頻率供應(yīng)到每個(gè)構(gòu)成塊。注意,時(shí)鐘分配 單元40將三個(gè)時(shí)鐘,g卩,時(shí)鐘1、 2和3,供應(yīng)到時(shí)鐘控制單元20。 如稍后所解釋的,時(shí)鐘控制單元20基于各個(gè)輸入時(shí)鐘,將時(shí)鐘A、 B 和C分別地供應(yīng)到分組處理A-單元13、分組處理B-單元15和分組處 理C-單元17。接下來,下文中參考圖3來解釋圖2中所公開的時(shí)鐘控制單元20 的詳細(xì)配置。如圖3中所示,時(shí)鐘控制單元20包括分組緩沖F-單元空閑狀態(tài) 時(shí)間測量單元21、傳輸時(shí)間登記寄存器22以及比較單元23。注意, 通過將某個(gè)計(jì)算機(jī)程序并入組成時(shí)鐘控制單元的算術(shù)單元,能夠?qū)崿F(xiàn) 時(shí)鐘控制單元20的功能。g卩,通過并入某個(gè)(某些)計(jì)算機(jī)程序來構(gòu) 成塊21到23。13如圖3中所示,時(shí)鐘控制單元20進(jìn)一步包括時(shí)鐘A-門-單元24、 時(shí)鐘B-門-單元25以及時(shí)鐘C-門-單元26。門-單元24基于時(shí)鐘1的輸 入來輸出時(shí)鐘A。其它門單元25和26以類似的方式來操作?;趶谋容^單元23所輸出的門A-信號(hào)來確定門-單元24的操作狀 態(tài)。當(dāng)門A-信號(hào)指示"門通"時(shí),門-單元24進(jìn)入這樣的狀態(tài),艮P, 其不根據(jù)時(shí)鐘l輸出時(shí)鐘A。當(dāng)門A-信號(hào)指示"門關(guān)"時(shí),門-單元24 進(jìn)入這樣的狀態(tài),g卩,其根據(jù)時(shí)鐘1輸出時(shí)鐘A。其它門單元25和26 以類似的方式來操作。如以上說明明顯的是,門-單元24形成了將時(shí)鐘A供應(yīng)到分組處 理A-單元13的時(shí)鐘供應(yīng)單元。其它門單元25和26以類似的方式來操 作。也能夠?qū)⑺虚T單元24到26視作時(shí)鐘供應(yīng)單元。注意,也可以 將門單元24到26認(rèn)為是用于供應(yīng)或不供應(yīng)相應(yīng)時(shí)鐘的切換裝置。如圖3中所示,分組緩沖F-單元空閑狀態(tài)時(shí)間測量單元21 (下文 中有時(shí)候稱為"緩沖空閑時(shí)間測量單元"或"緩沖空閑時(shí)間檢測單元") 接受從分組緩沖F-單元12發(fā)送的分組緩沖F-單元累積量信號(hào)(下文中 稱為"累積量信號(hào)")。緩沖空閑時(shí)間測量單元21基于接受的累積量 信號(hào),對其間在分組緩沖F-單元中不累積分組(不存在累積的分組) 的時(shí)間進(jìn)行測量。換言之,緩沖空閑時(shí)間測量單元21僅對其中在分組 緩沖F-單元中不累積分組的某個(gè)時(shí)間段進(jìn)行檢測。緩沖空閑時(shí)間測量 單元21按規(guī)則的間隔或每當(dāng)接收了上述累積量信號(hào)時(shí),執(zhí)行這種測量。 緩沖空閑時(shí)間測量單元21將測量的分組緩沖F-單元空閑狀態(tài)時(shí)間傳遞 到比較單元23。例如,緩沖空閑時(shí)間測量單元21對其間分組緩沖F-單元累積量(垂直軸)保持在"0"的時(shí)間(水平軸)進(jìn)行測量,如在 時(shí)間"a"和時(shí)間"b"和"c"之間所示出的。當(dāng)檢測到了這樣的狀況 時(shí),即,在分組緩沖F-單元累積量是"0"(不存在累積的分組)的狀 態(tài)中至少一個(gè)分組被輸入到分組緩沖F-單元12,緩沖空閑時(shí)間測量單元21向比較單元23通知分組緩沖F-單元空閑狀態(tài)時(shí)間是"0"。這是 因?yàn)橛捎诜纸M緩沖累積量不再是"0",所以不能對分組緩沖F-單元空 閑狀態(tài)時(shí)間進(jìn)行測量。傳輸時(shí)間登記寄存器22接收從傳輸時(shí)間設(shè)置信息輸入終端33輸 入的傳輸時(shí)間設(shè)置信息(比較參考時(shí)間),并且存儲(chǔ)為傳輸時(shí)間。傳 輸時(shí)間登記寄存器22將存儲(chǔ)的傳輸時(shí)間信息輸出到比較單元23。注意, 在本發(fā)明的這個(gè)示例性實(shí)施例中,上述傳輸時(shí)間設(shè)置信息對應(yīng)于這樣 的時(shí)間,g卩,通過將一個(gè)分組傳送通過分組處理A-單元13到分組處理 C-單元17來完成累積在上述分組緩沖F-單元12中并且從該分組緩沖 F-單元12輸出一個(gè)分組的處理所需要的時(shí)間。即,傳輸時(shí)間設(shè)置信息 指示在所有處理單元中對從分組緩沖F-單元12輸出的一個(gè)分組進(jìn)行處 理的時(shí)間,該所有處理單元位于分組緩沖F-單元12的后級,并且要對 該分組進(jìn)行處理(包括分組處理單元13、 15和17,以及時(shí)鐘轉(zhuǎn)換單元 14和16)。上述比較單元23將從緩沖空閑時(shí)間測量單元21輸出的分組緩沖 F-單元空閑狀態(tài)時(shí)間與從傳輸時(shí)間登記寄存器22輸出的傳輸時(shí)間做比 較。注意,每當(dāng)從緩沖空閑時(shí)間測量單元21通知了測量結(jié)果時(shí)、或者 按規(guī)則的時(shí)間間隔,可以執(zhí)行這種比較。當(dāng)比較單元23的比較結(jié)果指 示分組緩沖F-單元空閑狀態(tài)時(shí)間如在或晚于圖4中的時(shí)間"b"的時(shí)間 段所示己經(jīng)變得大于傳輸時(shí)間時(shí),比較單元23以以下方式來操作。艮P, 比較單元23將所有處于"門通"狀態(tài)的時(shí)鐘門A-信號(hào)、時(shí)鐘門-B信 號(hào)和時(shí)鐘門C-信號(hào)分別輸出到時(shí)鐘A-門-單元24、時(shí)鐘B-門-單元25 和時(shí)鐘C-門-單元26。"門通"信號(hào)是用以控制各個(gè)門單元24、 25和 26使得它們暫停時(shí)鐘的輸出的控制信號(hào)。因此,接收到"門通"信號(hào) 的門單元24、 25和26暫停對它們各個(gè)分組處理單元13、 15和17的 時(shí)鐘輸出。另外,除了當(dāng)上述比較結(jié)果指示分組緩沖F-單元空閑狀態(tài)時(shí)間大15于傳輸時(shí)間時(shí),比較單元23輸出所有都處于"門關(guān)"狀態(tài)的時(shí)鐘門A-信號(hào)、時(shí)鐘門B-信號(hào)和時(shí)鐘門C-信號(hào)。"門關(guān)"信號(hào)是用以控制各 個(gè)門單元24、 25和26使得它們輸出時(shí)鐘的控制信號(hào)。因此,在處于或早于圖4中的時(shí)間"b"的時(shí)間段中(即使當(dāng)累積 量是"0"時(shí),其持續(xù)時(shí)間,g卩,分組緩沖F-單元空閑狀態(tài)時(shí)間(緩沖 空閑時(shí)間)還沒超過傳輸時(shí)間)、或者處于或晚于圖4中的時(shí)間"c" 的時(shí)間段中(當(dāng)分組緩沖F-單元累積量不是"0"時(shí)),比較單元23 (時(shí)鐘控制單元20)將時(shí)鐘信號(hào)持續(xù)地供應(yīng)到分組處理單元13、 15和 17。當(dāng)累積量是"O"并且其持續(xù)時(shí)間即分組緩沖F-單元空閑狀態(tài)時(shí)間 已經(jīng)超過了傳輸時(shí)間時(shí),比較單元23在該時(shí)間段期間暫停時(shí)鐘信號(hào)的 供應(yīng)。以這種方法,改變時(shí)鐘控制單元20的時(shí)鐘供應(yīng)操作。當(dāng)將分組 輸入到分組緩沖F-單元12并且因而累積量不再是"0"時(shí)(當(dāng)分組緩 沖F-單元空閑狀態(tài)時(shí)間變?yōu)?0"時(shí)),比較單元23開始將時(shí)鐘信號(hào) 供應(yīng)到分組處理單元13、 15和17。以這種方式,將時(shí)鐘控制單元20 的時(shí)鐘供應(yīng)操作從不供應(yīng)時(shí)鐘信號(hào)的狀態(tài)改變到供應(yīng)時(shí)鐘信號(hào)的狀 態(tài)。注意,己經(jīng)圖示了這樣的示例,其中當(dāng)在比較單元23中其間分組 緩沖F-單元累積量是"0"的分組緩沖F-單元空閑狀態(tài)時(shí)間超過了傳輸 時(shí)間時(shí),暫停了對各個(gè)分組處理單元13、 15和17的時(shí)鐘供應(yīng)。然而, 其間暫停對分組處理單元13、 15和17的供應(yīng)的時(shí)間不限于上述的時(shí) 間。另外,與分組緩沖F-單元空閑狀態(tài)時(shí)間做比較的傳輸時(shí)間不必限 于上述值。例如,可以以這樣的方式來改變時(shí)鐘供應(yīng)操作,即,基于 上述分組緩沖F-單元空閑狀態(tài)時(shí)間,根據(jù)其它判決標(biāo)準(zhǔn)來暫停時(shí)鐘供 應(yīng)。[操作]接下來,下文中參考圖4和圖5中所示出的流程圖來解釋上述分 組通信裝置的操作,尤其是時(shí)鐘控制單元20的操作。16首先,時(shí)鐘控制單元20將從分組緩沖F-單元12發(fā)送的累積量信 號(hào)接受在緩沖空閑時(shí)間測量單元21中(步驟S1)。隨后,當(dāng)在分組緩 沖F-單元12內(nèi)累積一個(gè)或多個(gè)呼入分組(步驟S2的"否",在圖4 中時(shí)間"a"處或之前)時(shí),緩沖空閑時(shí)間測量單元21清除分組緩沖 空閑狀態(tài)時(shí)間(設(shè)置為"0")(步驟S6),并且保持處于將時(shí)鐘供應(yīng) 到分組處理單元13、 15和17的狀態(tài)中(步驟S7) 。 B卩,由于分組緩 沖空閑狀態(tài)時(shí)間是"0",所以比較單元23繼續(xù)將"門關(guān)"信號(hào)輸出 到各個(gè)門單元24、 25和26,這些各個(gè)時(shí)鐘門單元24、 25和26繼續(xù)將 時(shí)鐘信號(hào)供應(yīng)到各個(gè)分組處理單元B、 15和17,并且在分組處理單元 等中對分組緩沖F-單元12中所累積的一個(gè)或多個(gè)分組進(jìn)行處理。此后,當(dāng)緩沖空閑時(shí)間測量單元21檢測到來自分組緩沖F-單元 12的累積量信號(hào)是"0"時(shí),即,沒有累積分組(步驟S1,步驟S2的 "是",圖4中的時(shí)間"a"處或之后),對其間分組累積量是"0" 的分組緩沖空閑狀態(tài)時(shí)間進(jìn)行測量(步驟S3,緩沖空閑時(shí)間測量步驟)。 隨后,在比較單元23中將測量的分組緩沖空閑狀態(tài)時(shí)間與傳輸時(shí)間登 記寄存器中所登記的傳輸時(shí)間做比較(步驟S4)。在這個(gè)時(shí)候,如果 分組緩沖空閑狀態(tài)時(shí)間還沒有超過傳輸時(shí)間(步驟S4的"否",圖4 中的時(shí)間"b"之前),則比較單元23將"門關(guān)"信號(hào)繼續(xù)輸出到各 個(gè)時(shí)鐘門單元24、 25和26。以這種方法,將時(shí)鐘信號(hào)從這些時(shí)鐘門單 元24、 25和26繼續(xù)供應(yīng)到各個(gè)分組處理單元13、 15和17 (步驟S7), 并且在分組處理單元等中對分組緩沖F-單元12中所累積的一個(gè)或多個(gè) 分組進(jìn)行處理。此后,每當(dāng)從分組緩沖F-單元12接收到了累積量信號(hào)時(shí),都重復(fù) 上述處理。隨后,當(dāng)累積量時(shí)間是"0"的狀態(tài)已經(jīng)繼續(xù)了某個(gè)時(shí)間段 時(shí),在比較單元23中通過比較檢測緩沖空閑時(shí)間測量單元21中所測 量的分組緩沖F-單元空閑狀態(tài)時(shí)間已經(jīng)超過了傳輸時(shí)間(步驟S4的 "是",圖4中時(shí)間"b")。隨后,比較單元23將"門通"信號(hào)輸17出到各個(gè)時(shí)鐘門單元24、 25和26。以這種方法,暫停了從這些時(shí)鐘門 單元24、 25和26到各個(gè)分組處理單元13、 15和17的時(shí)鐘信號(hào)的供 應(yīng)(步驟S5,時(shí)鐘供應(yīng)操作改變步驟)。隨后,如上所述,只要在緩 沖空閑時(shí)間測量單元21中所測量的分組緩沖F-單元空閑狀態(tài)時(shí)間大于 傳輸時(shí)間(圖4中從時(shí)間"b"到時(shí)間"c"),就繼續(xù)上述時(shí)鐘信號(hào) 供應(yīng)的暫停。此后,當(dāng)將分組數(shù)據(jù)輸入到分組緩沖F-單元12并因而緩沖空閑時(shí) 間測量單元21檢測到來自分組緩沖F-單元12的累積量信號(hào)從"0"改 變到"0"之外的值時(shí),g卩,再次累積一個(gè)或多個(gè)分組(步驟S1,步驟 S2的"否",緩沖空閑時(shí)間測量步驟,圖4中時(shí)間"c"處或之后), 清除緩沖空閑狀態(tài)時(shí)間(設(shè)置為"0")(步驟S6),并且恢復(fù)對分組 處理單元13、 15和17的時(shí)鐘供應(yīng)(步驟S7,時(shí)鐘供應(yīng)操作改變步驟)。 即,由于緩沖空閑狀態(tài)時(shí)間變?yōu)?0",所以比較單元23將"門關(guān)" 信號(hào)輸出到各個(gè)門單元24、 25和26。以這種方式,這些門單元24、 25和26進(jìn)入了這樣的狀態(tài),S卩,它們將時(shí)鐘信號(hào)繼續(xù)供應(yīng)到各個(gè)分組 處理單元13、 15和17。隨后,在分組處理單元等中對分組緩沖F-單元 12中所累積的一個(gè)或多個(gè)分組進(jìn)行處理。如上所已經(jīng)描述的,根據(jù)本發(fā)明的該示例性實(shí)施例,對其間在分 組緩沖F-單元12中沒有分組數(shù)據(jù)存在的時(shí)間進(jìn)行測量,并且根據(jù)所測 量的其間沒有分組數(shù)據(jù)存在的時(shí)間來改變對分組處理單元13、 15和17的時(shí)鐘信號(hào)的供應(yīng)操作。例如,當(dāng)其間不累積分組數(shù)據(jù)的時(shí)間超過了 用于一個(gè)分組的一系列處理所需要的時(shí)間時(shí),即超過了傳輸時(shí)間時(shí), 暫停時(shí)鐘信號(hào)的供應(yīng)。以這種方法,僅當(dāng)沒有累積要處理的分組時(shí), 才暫停對分組處理單元的時(shí)鐘信號(hào)的供應(yīng)。因此,能夠降低功耗,而 對吞吐量不造成任何影響。同時(shí),當(dāng)在分組緩沖F-單元12中累積了分 組數(shù)據(jù)時(shí),恢復(fù)時(shí)鐘信號(hào)的供應(yīng)。因此,能夠迅速地恢復(fù)對該分組數(shù) 據(jù)的處理,并且能夠抑制吞吐量的減小。18注意,在以上描述中圖示了這樣的示例,其中當(dāng)在分組緩沖F-單元12中沒有分組存在的狀態(tài)超過了確定的時(shí)間(傳輸時(shí)間)時(shí),暫停 對分組處理單元等的時(shí)鐘信號(hào)的供應(yīng)。這種情況中,時(shí)鐘控制單元20 可以將供應(yīng)的時(shí)鐘的頻率設(shè)置在較低值,并且將具有降低的頻率的時(shí) 鐘信號(hào)供應(yīng)到分組處理單元等,而不是完全停止時(shí)鐘信號(hào)的供應(yīng)。甚 至用這種配置,當(dāng)分組緩沖F-單元12中不存在要處理的分組時(shí),也能 夠減低在時(shí)鐘供應(yīng)操作中所涉及的功耗。另外,雖然將三個(gè)分組處理單元和兩個(gè)時(shí)鐘轉(zhuǎn)換單元的情況示作 分組處理單元的一個(gè)示例,如以上描述中圖2所示,該分組處理單元 位于分組緩沖F-單元12的后級并且用于對分組數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,但是不 限于那種配置??梢詫個(gè)分組處理單元和(N-l)個(gè)時(shí)鐘轉(zhuǎn)換單元 (N=l, 2, 3,...)布置在分組緩沖F-單元12的后級。另外,可以布 置任意其它數(shù)量的分組處理單元。能夠?qū)⒏鶕?jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的分組處理裝置應(yīng)用于其中將分 組數(shù)據(jù)的輸入置于待機(jī)狀態(tài)的分組處理裝置(諸如,路由器和切換裝置)。盡管參考本發(fā)明的示例性實(shí)施例已經(jīng)具體示出并且描述了本發(fā) 明,但本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解,在不 背離權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的精神和范圍的情況下,可以在其中做 出形式上和細(xì)節(jié)上的各種改變。
權(quán)利要求
1.一種分組處理裝置,包括分組緩沖單元,臨時(shí)地保存分組數(shù)據(jù);分組處理單元,對從所述分組緩沖單元輸出的分組數(shù)據(jù)進(jìn)行處理;時(shí)鐘供應(yīng)單元,將時(shí)鐘信號(hào)供應(yīng)到所述分組處理單元;以及控制單元,基于所述分組緩沖單元中所述分組數(shù)據(jù)的累積量來檢測指示其間在所述分組緩沖單元中沒有分組數(shù)據(jù)存在的時(shí)間的緩沖空閑時(shí)間,并且根據(jù)所述緩沖空閑時(shí)間來對所述時(shí)鐘供應(yīng)單元的操作狀態(tài)進(jìn)行控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的分組處理裝置,其中,所述控制單元對 所述時(shí)鐘供應(yīng)單元的操作狀態(tài)進(jìn)行控制,使得根據(jù)所述緩沖空閑時(shí)間 暫停所述時(shí)鐘信號(hào)的供應(yīng)操作。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的分組處理裝置,其中,所述控制單元對所述時(shí)鐘供應(yīng)單元的操作狀態(tài)進(jìn)行控制,使得根據(jù)所述緩沖空閑時(shí)間 將具有相對較低值的頻率的時(shí)鐘信號(hào)供應(yīng)到所述分組處理單元。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的分組處理裝置,其中,所述控制單元包括緩沖空閑時(shí)間檢測單元,對所述緩沖空閑時(shí)間進(jìn)行檢測; 比較單元,將所述緩沖空閑時(shí)間與比較參考時(shí)間做比較,并且基于所述比較結(jié)果對所述時(shí)鐘供應(yīng)單元的所述操作狀態(tài)進(jìn)行控制,所述比較參考時(shí)間提前被確定。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的分組處理裝置,其中,所述比較參考時(shí) 間是在所述分組處理單元中對所述分組數(shù)據(jù)進(jìn)行處理所需要的時(shí)間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的分組處理裝置,其中,所述比較單元對所述時(shí)鐘供應(yīng)單元的所述操作狀態(tài)進(jìn)行控制,使得當(dāng)所述緩沖空閑時(shí) 間比所述比較參考時(shí)間長時(shí),暫停所述時(shí)鐘信號(hào)的供應(yīng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的分組處理裝置,其中,所述控制單元對 所述時(shí)鐘供應(yīng)單元進(jìn)行控制,使得當(dāng)在所述分組緩沖單元中存在所述 分組數(shù)據(jù)的狀態(tài)改變?yōu)樵谒龇纸M緩沖單元中沒有分組數(shù)據(jù)存在的狀 態(tài)時(shí),暫停所述時(shí)鐘信號(hào)的供應(yīng)操作。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的分組處理裝置,其中,所述控制單元對 所述時(shí)鐘供應(yīng)單元進(jìn)行控制,使得當(dāng)在所述分組緩沖單元中沒有分組 數(shù)據(jù)存在的狀態(tài)改變?yōu)樵谒龇纸M緩沖單元中存在所述分組數(shù)據(jù)的狀 態(tài)時(shí),開始所述時(shí)鐘信號(hào)的供應(yīng)操作。
9. 一種存儲(chǔ)在分組處理裝置中的計(jì)算機(jī)程序,所述計(jì)算機(jī)程序包括基于分組緩沖單元中分組數(shù)據(jù)的累積量來對指示其間在所述分組 緩沖單元中沒有分組數(shù)據(jù)存在的時(shí)間的緩沖空閑時(shí)間進(jìn)行測量,所述分組緩沖單元被配置為臨時(shí)地保存所述分組數(shù)據(jù);以及根據(jù)所述緩沖空閑時(shí)間來對時(shí)鐘供應(yīng)單元的操作狀態(tài)進(jìn)行控制, 所述時(shí)鐘供應(yīng)單元被配置為將時(shí)鐘信號(hào)供應(yīng)到所述分組處理單元,所 述分組處理單元被配置為對從所述分組緩沖單元輸出的所述分組數(shù)據(jù) 進(jìn)行處理。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的計(jì)算機(jī)程序,進(jìn)一步包括對所述時(shí)鐘供應(yīng)單元進(jìn)行控制,使得當(dāng)在所述分組緩沖單元中存在所述分組數(shù)據(jù) 的狀態(tài)改變?yōu)樵谒龇纸M緩沖單元中沒有分組數(shù)據(jù)存在的狀態(tài)時(shí),暫 停所述時(shí)鐘信號(hào)的供應(yīng)操作。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的計(jì)算機(jī)程序,進(jìn)一步包括對所述時(shí)鐘供應(yīng)單元進(jìn)行控制,使得當(dāng)在所述分組緩沖單元中沒有分組數(shù)據(jù)存在的狀態(tài)改變?yōu)樵谒龇纸M緩沖單元中存在所述分組數(shù)據(jù)的狀態(tài)時(shí), 開始所述時(shí)鐘信號(hào)的供應(yīng)操作。
12. —種時(shí)鐘控制方法,包括基于在分組緩沖單元中分組數(shù)據(jù)的累積量來對指示其間在所述分 組緩沖單元內(nèi)沒有分組數(shù)據(jù)存在的時(shí)間的緩沖空閑時(shí)間進(jìn)行測量,所 述分組緩沖單元被配置為臨時(shí)地存儲(chǔ)所述分組數(shù)據(jù);以及根據(jù)所述緩沖空閑時(shí)間來對時(shí)鐘供應(yīng)單元的操作狀態(tài)進(jìn)行控制, 所述時(shí)鐘供應(yīng)單元被配置為將時(shí)鐘信號(hào)供應(yīng)到所述分組處理單元,所 述分組處理單元被配置為對從所述分組緩沖單元輸出的所述分組數(shù)據(jù) 進(jìn)行處理。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的時(shí)鐘控制方法,進(jìn)一步包括對所述時(shí)鐘供應(yīng)單元進(jìn)行控制,使得當(dāng)在所述分組緩沖單元中存在所述分組 數(shù)據(jù)的狀態(tài)改變?yōu)樵谒龇纸M緩沖單元中沒有分組數(shù)據(jù)存在的狀態(tài) 時(shí),暫停所述時(shí)鐘信號(hào)的供應(yīng)操作。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的時(shí)鐘控制方法,進(jìn)一步包括對所述時(shí)鐘供應(yīng)單元進(jìn)行控制,使得當(dāng)在所述分組緩沖單元中沒有分組數(shù)據(jù) 存在的狀態(tài)改變?yōu)樵谒龇纸M緩沖單元中存在所述分組數(shù)據(jù)的狀態(tài) 時(shí),開始所述時(shí)鐘信號(hào)的供應(yīng)操作。
全文摘要
一種分組處理裝置,包括分組緩沖單元,臨時(shí)地保存分組數(shù)據(jù);分組處理單元,對從分組緩沖單元輸出的分組數(shù)據(jù)進(jìn)行處理;時(shí)鐘供應(yīng)單元,將時(shí)鐘信號(hào)供應(yīng)到分組處理單元;以及控制單元,基于在分組緩沖單元中分組數(shù)據(jù)的累積量來檢測緩沖空閑時(shí)間,其指示其間在分組緩沖單元中沒有分組數(shù)據(jù)存在的時(shí)間,并且根據(jù)該緩沖空閑時(shí)間來對時(shí)鐘供應(yīng)單元的操作狀態(tài)進(jìn)行控制。
文檔編號(hào)H04L12/56GK101567850SQ20091013217
公開日2009年10月28日 申請日期2009年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月23日
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