[发明专利]半导体装置及信息写入/读取方法

说明书

本发明的解决课题在于提供一种半导体装置可一边维持搜寻处理的低消耗电力性、一边实现扩大写入容量、存储器的小型化以及写入处理的高速化。本发明的解决手段在于提供一种半导体装置，将与写入对象的关键数据对应的登录地址写入构成搜寻存储器垫的多个分割存储器的存储器空间，并将多个分割数据分别分配给多个分割存储器，将所述分割数据作为地址，将对应分割数据的登录地址依序写入由所述分割存储器的存储器地址指定的存储器空间(第一写入处理)。在第一写入处理中，当访问的存储器空间已经写入其他的登录地址时，不将登录地址写入所述存储器空间。当将多个分割数据中的一个分割数据对应的登录地址成功写入存储器空间时，结束第一写入处理。

技术领域

本发明涉及一种一种半导体装置、对半导体装置的登录地址的写入方法以及读取方法，更具体地，本发明的半导体装置为涉及可减少数据写入及搜寻时消耗电力的相联存储器(Content Addressable Memory内容可寻址存储器，CAM)等。

背景技术

近年来，已成为云端运算科技时代，网络交换机或路由器的高性能化或消耗电力的减少，已视为是紧急的课题。又，以网络的搜索引擎而言，能以更高速且低消耗电力确实地执行搜寻操作的技术正需求甚殷。为了应付这种需求，近年在网络交换机或搜索引擎方面，使用CAM的情况越来越多。

在此，一般的CAM在对CAM内存储的数据执行搜寻时，被称为关键数据的搜寻数据会被输入其中。然后，CAM在与关键数据相同的数据存储在存储器的情况，会将存储所述关键数据的存储器的地址(地址)输出，此时的地址也被称作登录地址。一般而言，为了实现这种搜寻功能，必须对CAM内全部的存储空间访问，不仅使电路构成复杂化，也造成消耗电力增大的问题。特别是，这种消耗电力增大的问题，由于会伴随CAM规模而变大，因此现在被视作非常重大的问题。

对于这种问题，例如在专利文献1中，提出以一边活用CAM的高速搜寻性一边降低消耗电力为目的的一种数据搜寻装置。专利文献1的数据搜寻装置将决定有优先次序的多个规则数据按照其大小顺序重新赋予次序，并按照所述次序分配给多个存储器区块。又，所述搜寻装置在执行数据搜寻时，指定预定要搜寻的一个存储器区块来实行搜寻处理。依此方式，专利文献1的数据搜寻装置在执行搜寻处理时，因为只激活启动所指定的一个区块，而不需激活启动其他区块，所以其不需激活启动所省下的部份比起一般的CAM，是可以减少搜寻时的消耗电力。

然而，上述专利文献1所揭露的数据搜寻装置，与一般的存储器比较虽然可减少搜寻时的消耗电力，但为了实行搜寻处理，必须一次就访问区块内全部的存储器空间。因此，现有的数据搜寻装置在电路构成上是复杂的同时，还有搜寻时消耗电力甚大的问题。依此情形，上述专利文献1的技术对于目前的问题并未提出根本的解决方案。

于是，为了实现高速且低消耗电力的资料搜寻，由本案发明人等提出(专利文献2)了一种新颖的半导体装置(CAM)。此新颖的CAM具有一搜寻存储器垫及一控制电路，搜寻存储器垫在由存储器地址指定的存储器空间被写入对应关键数据的登录地址，控制电路连接所述搜寻存储器垫。搜寻存储器垫为存储器空间在保持存储器地址的情况下被区分为多个分割存储器。若对CAM输入用以写入搜寻存储器垫的关键数据，控制电路将所述关键数据分割成多个分割数据。然后，控制电路将多个分割数据分别分配给多个分割存储器，并将各分割数据作为地址，将对应所述多个分割数据的登录地址依序写入由各分割存储器的存储器地址指定的存储器空间。依此做法，对应多个关键数据的登录地址被写入搜寻存储器垫。

又，对写入至搜寻存储器垫的关键数据的搜寻处理，与写入处理在相同步骤中执行。也就是说，若对CAM输入作为搜寻对象数据的关键数据，控制电路将作为搜寻对象数据的关键数据分割成多个分割数据。然后，控制电路将分割数据分别作为地址，并访问由各分割存储器的存储器地址指定的存储器空间，从访问的存储器空间读取对应所述多个分割数据的登录地址。