[发明专利]使用相变器件的三元内容可寻址存储器

权利要求书

1.一种用于存储三元数据值的内容可寻址存储器阵列中的存储器单元，所述三元数据值为低、高和随意之一，所述存储器单元包括：

第一存储器元件，配置用于在所述三元数据值为低的情况下存储低阻态，以及在所述三元数据值为高或者随意的情况下存储高阻态，所述高阻态在阻抗上比所述低阻态高至少一个量级；

第二存储器元件，配置用于在所述三元数据值为高的情况下存储所述低阻态，以及在所述三元数据值为低或者随意的情况下存储所述高阻态；以及

匹配线，其在并联电路中电耦合所述第一存储器元件和所述第二存储器元件。

2.根据权利要求1所述的存储器单元，其中所述第一存储器元件和第二存储器元件包括选自如下组的存储器元件：相变元件，阻抗式存储器元件，浮栅场效应晶体管(浮栅FET)，磁阻式随机访问存储器(MRAM)，以及电荷俘获器件。

3.根据权利要求1或者2所述的存储器单元，其中在搜索操作期间，如果经过所述第一存储器和所述第二存储器元件的总电流低于电流阈值，则存储位和搜索位在所述存储器单元处匹配。

4.根据权利要求1、2或者3所述的存储器单元，还包括：

第一访问器件，其电耦合到所述第一存储器元件和字线；以及

第二访问器件，其电耦合到所述第二存储器元件和互补字线。

5.根据权利要求4所述的存储器单元，还包括：

其中所述第一访问器件在搜索位的值为高的情况下被偏置为低阻态，并且在所述搜索位的值为低或者随意状态的情况下被偏置为高阻态，所述高阻态在阻抗上比所述低阻态高至少一个量级；以及

其中所述第二访问器件在搜索位的值为高或者随意状态的情况下被偏置为所述高阻态，并且在所述搜索位的值为低的情况下被偏置为所述低阻态。

6.根据权利要求4或者5所述的存储器单元，其中在搜索操作期间，如果与所述第一访问器件的串联电路中的所述第一存储器元件的第一总阻抗高于阻抗阈值，并且与所述第二访问器件的串联电路中的所述第二存储器元件的第二总阻抗高于所述阻抗阈值，则存储位和搜索位在所述存储器单元处匹配。

7.根据权利要求4、5或者6所述的存储器单元，其中所述第一访问器件和第二访问器件包括选自如下组的访问器件：场效应晶体管(FET)，以及双结晶体管(BJT)。

8.根据权利要求4至7任一项所述的存储器单元，还包括：

其中所述第一访问器件包括第一源极端子；以及

其中所述第二访问器件包括第二源极端子，所述第二源极端子电耦合到所述第一源极端子和共同接地端。

9.一种用于存储数据字的内容可寻址存储器器件，数据字的每个位被设置为低、高和随意的三元数据值之一，所述内容可寻址存储器器件包括：

多个匹配线；

多个存储器单元，其在并联电路中电耦合到所述多个匹配线中的一个匹配线，每个存储器单元存储所述数据值的一位；

每个存储器单元中的第一存储器元件，配置用于在其对应位的所述三元数据值为低的情况下存储低阻态，以及在其对应位的所述三元数据值为高或者随意的情况下存储高阻态，所述高阻态在阻抗上比所述低阻态高至少一个量级；以及

每个存储器单元中的第二存储器元件，配置用于在其对应位的所述三元数据值为高的情况下存储所述低阻态，以及在其对应位的所述三元数据值为低或者随意的情况下存储所述高阻态，所述匹配线在并联电路中电耦合所述第一存储器元件和所述第二存储器元件。

10.根据权利要求9所述的内容可寻址存储器器件，其中每个存储器单元中的所述第一存储器元件和第二存储器元件包括选自如下组的存储器元件：相变元件，阻抗存储器元件，浮栅场效应晶体管(浮栅FET)，磁阻随机访问存储器(MRAM)，以及电荷俘获器件。

11.根据权利要求9或者10所述的内容可寻址存储器器件，还包括电耦合到每个匹配线的匹配电路，所述匹配电路配置用于在搜索操作期间，测量经过电耦合到每个匹配线的所述多个存储器单元的总电流。

12.根据权利要求11所述的内容可寻址存储器器件，其中所述匹配电路配置用于在经过个体匹配线的所述总电流低于电流阈值的情况下指示匹配。