[发明专利]内容可寻址存储器和半导体装置

说明书

本发明涉及一种内容可寻址存储器和半导体装置。本公开的目的是提供实现了更高搜索访问速度的内容可寻址存储器。该内容可寻址存储器包括：多个存储单元；匹配线，其耦合至所述多个存储单元；搜索线，其耦合至所述多个存储单元中的每个；匹配线输出电路，其耦合至所述匹配线；以及电位改变电路，其耦合至所述匹配线并且改变所述匹配线的电位。

相关申请的交叉引用

包括说明书、附图和摘要的、于2017年5月30日提交的日本专利申请No.2017-106507的全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及内容可寻址存储器，并且特别适用于能够内置在半导体装置中的内容可寻址存储器以及其中内置了内容可寻址存储器的半导体装置。

背景技术

被称为关联存储器或CAM(内容可寻址存储器)的存储装置适于从存储装置在其中存储的数据字(条目)当中搜索与搜索字(搜索数据)匹配的数据字，并且在找到与搜索字匹配的数据字的情况下输出数据字的地址。

在CAM中存在BCAM(二进制CAM)和TCAM(三元CAM)。BCAM的每个存储单元存储“0”或“1”的信息。另一方面，除了“0”和“1”的信息之外，TCAM的每个存储单元还能够存储“不关心(don’t care)”的信息。“不关心”指示或为“0”或为“1”。

使用TCAM的TCAM装置广泛用于诸如互联网的网络的路由器中的地址搜索和访问控制。预计所有东西都与诸如IoT(物联网)的网络耦合。在IoT中，如同网络的路由一样，对TCAM的需求日益增加。然而，在一般的TCM中，系统的速度和规模增加，所以变得需要在半导体芯片中提供TCAM装置作为片上系统SoC。

专利文献1(日本未审专利申请公开No.2017-45495)公开了使用TCAM的TCAM装置的示例。

发明内容

在CAM中，提高搜索访问速度是非常重要的。包括一个条目的多个存储单元耦合至作为搜索访问的关键路径的匹配线。因此，匹配线的负荷能力相对大，并且不容易提高搜索访问的速度。

本公开的目的是提供实现了更高搜索访问速度的内容可寻址存储器。

根据对说明书的描述和附图，其他问题和新颖特征将变得清楚。

将如下地简要描述本公开的代表性实施例的概述。

一种内容可寻址存储器包括：多个存储单元；匹配线，其耦合至所述多个存储单元；搜索线，其耦合至所述多个存储单元中的每个；匹配线输出电路，其耦合至所述匹配线；以及电位改变电路，其耦合至所述匹配线并且改变所述匹配线的电位。

该内容可寻址存储器实现了更高的搜索访问速度。

附图说明

图1是用于说明内容可寻址存储器的搜索访问的示图。

图2是用于说明匹配线ML[0]中的电位改变的示图。

图3是例示了根据实施例的内容可寻址存储器的配置示例的示图。

图4是用于说明根据执行本公开的模式的匹配线ML[0]中的潜在改变的示图。

图5是例示了根据示例的TCAM单元的配置示例的电路图。

图6是例示了图5中的X单元和Y单元中存储的内容和表格格式的TCAM单元中的数据之间的对应关系的示图。

图7是例示了根据示例的TCAM装置的配置的框图。

图8是例示了根据示例的与TCAM宏单元的一个条目对应的电路示例的示图。

图9是例示了匹配线ML维持高电平的情况的示图。