[发明专利]三态内容可寻址存储器及其操作方法

说明书

本公开提供三态内容可寻址存储器及其操作方法。一种三态内容可寻址存储器件(TCAM)可以包括：高速缓冲存储器，存储关于多个函数的计算结果的查找表；近似单元，配置为生成掩码位；以及控制器，配置为基于掩码位获得与输入关键字对应的近似输入值以及从查找表检索与获得的近似输入值对应的输出值。

相关申请的交叉引用

本申请要求享有分别在2019年6月5日和2019年8月12日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2019-0066885号和第10-2019-0098347号的权益，其公开内容通过引用全文各自在此合并。

技术领域

本发明构思涉及内容可寻址存储器(CAM)。例如，至少一些示例实施例涉及三态CAM(其执行用于机器学习和深度学习的近似计算)和/或其操作方法。

背景技术

CAM可以在存储的数据字(例如入口(entry))当中搜索匹配搜索字(搜索数据)的数据字，并且当存在匹配的数据字时，可以输出匹配的数据字的地址。

CAM可以分为二态CAM和三态CAM。二态CAM的每个存储单元可以存储“0”或“1”的信息。三态CAM(TCAM)的每个存储单元除了可以存储“0”和“1”的信息之外，还可以存储“X”(不用关心don't care))的信息。“X”可以具有“0”或“1”的任何值。

包括TCAM的电子装置可以在机器学习或深度学习中并行地高效执行处理多个计算的过程。为了在机器学习和深度学习中处理多个计算，包括TCAM的电子装置可以包括针对需要处理的每个函数的专用加速器，从而提高计算处理速度。

发明内容

本发明构思提供三态内容可寻址存储器件，用于通过关于预加载数据使用掩码位对输入关键字执行近似计算来提高机器学习和深度学习过程的计算速度，从而减少关于输入关键字的未命中次数。

根据本发明构思的一示例实施例，提供一种三态内容可寻址存储器件(TCAM)，该TCAM包括：高速缓冲存储器，配置为存储用于多个函数的查找表；以及处理电路，配置为生成掩码位、基于掩码位获得与输入关键字对应的近似输入值、以及从查找表检索与近似输入值对应的输出值。

根据本发明构思的另一示例实施例，提供一种操作三态内容可寻址存储器件(TCAM)的方法，该方法包括：接收关于输入关键字和计算函数的信息；基于精度信息和位选择信息生成掩码位，精度信息包括汉明距离的值，位选择信息指示最高有效位(MSB)或最低有效位(LSB)之一；基于掩码位获得与输入关键字对应的近似输入值；以及从查找表检索与近似输入值对应的输出值。

根据本发明构思的另一示例实施例，提供一种三态内容可寻址存储器件(TCAM)，该TCAM包括：处理电路，配置为生成用于近似计算的掩码位；以及查找表，配置为存储关于多个函数的计算结果，其中近似计算包括基于掩码位获得与输入关键字对应的近似输入值以及从查找表检索与近似输入值对应的输出值。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述，本发明构思的示例实施例将被更清楚地理解，附图中：

图1是根据本发明构思的示例实施例的包括三态内容可寻址存储器的装置的框图；

图2是根据本发明构思的示例实施例的近似单元的子块图；

图3A示出根据本发明构思的示例实施例的掩码生成电路和掩码位的示例，图3B是根据本发明构思的示例实施例的掩码生成电路的电路图；

图4A是根据本发明构思的示例实施例的用于在三态内容可寻址存储器(TCAM)中执行比较计算的电路图，图4B示出用于并行执行比较计算的电路图的示例；

图5A至图5C示出根据本发明构思的示例实施例的用于线性和非线性函数的近似计算的示例；