半导体器件制造技术

半导体器件包括相联存储器、关联存储器、转换寄存器、控制器和合成数据输出单元。相联存储器搜索输入搜索数据是否命中存储在存储器单元阵列的每一行中的条目数据，并且输出与命中的条目数据相对应的地址信息。关联存储器根据相联存储器中的地址信息被可访问地提供，并且存储与条目数据相对应的关联数据。转换寄存器能够将从相联存储器输出的地址信息转换为不同的地址信息。控制器根据来自转换寄存器的输出结果、基于地址信息访问关联存储器，并且获取与条目数据相对应的关联数据。合成数据输出单元通过合成从相联存储器输出的地址信息和从关联存储器输出的关联数据来将合成数据输出到外部。

semiconductor device

Semiconductor devices include associative memory, associative memory, conversion registers, controllers and synthetic data output units. The associated memory searches for whether the input search data hits the entry data stored in each row of the memory unit array, and outputs the address information corresponding to the hit entry data. Associated memory is provided accessibly according to address information in associative memory and stores associated data corresponding to entry data. The conversion register can convert the address information output from the associated memory into different address information. The controller accesses the associative memory based on the address information according to the output from the conversion register, and obtains the associative data corresponding to the entry data. The synthesized data output unit outputs the synthesized data to the outside by synthesizing the address information output from the associated memory and the associated data output from the associated memory.

【技术实现步骤摘要】
半导体器件相关申请的交叉引用这里通过参考并入2017年6月28日提交的日本专利申请No.2017-126535的全部公开内容，包括说明书、附图和摘要。
本公开涉及半导体器件，并且更具体地涉及相联存储器(associativememory)。
技术介绍
被称为相联存储器或CAM(内容可寻址存储器)的存储设备在所存储的数据字中搜索与搜索字匹配的数据字，并输出匹配数据字的地址——如果有的话。特别地，CAM被广泛用于针对诸如因特网之类的网络的路由器以搜索地址和控制访问(专利文献1)。关于此，专利文献1公开了除了CAM之外还包括存储与数据字相关联的关联数据的关联存储器(AM，associatedmemory)的配置。通常，关联存储器能够通过使用与CAM相同的地址来访问关联数据。关联存储器需要确保与CAM类似的大容量。专利文献1选择性地使用为确保大容量而提供的多个阵列。但是，关联存储器被迫与CAM保持一对一的关系。这种关系缺乏自由度。专利文献美国专利号7281085
技术实现思路
在考虑了前述内容后做出了本公开。本公开的目的是提供一种能够高度灵活地访问关联存储器的半导体器件。通过参考本说明书和附图的以下描述可以容易地确定这些以及其他目的和新颖特征。根据本公开的一个方面的半导体器件包括相联存储器、关联存储器、转换寄存器、控制器和合成数据输出单元。相联存储器搜索输入搜索数据是否命中存储在存储器单元阵列的每一行中的条目数据，并且输出与命中的条目数据相对应的地址信息。关联存储器根据相联存储器中的地址信息被可访问地提供，并存储与条目数据相对应的关联数据。转换寄存器能够将从相联存储器输出的地址信息转换为不同的地址信息。控制器根据来自转换寄存器的输出结果、基于地址信息访问关联存储器，并获取与条目数据相对应的关联数据。合成数据输出单元通过合成从相联存储器输出的地址信息和从关联存储器输出的关联数据来向外部输出合成数据。实施例可以提供能够高度灵活地访问关联存储器的半导体器件。附图说明图1是图示了根据第一实施例的通信设施100的配置的图；图2是图示了基于第一实施例的通信设施100的搜索操作的图；图3是图示了基于第一实施例的控制器400的处理流程的图；图4是图示了基于第二实施例的通信设施101的配置的图；图5是图示了根据第二实施例的存储在AD寄存器510中的访问表的图；图6是图示了基于第二实施例的控制器400的处理流程的图；图7是图示了基于第二实施例的修改的通信分组的图；图8是图示了基于第二实施例的修改的通信分组的传输的概念图；和图9是图示了基于第三实施例的通信设施110的配置的图。具体实施方式将参考附图进一步详细描述实施例。附图中相同或相似的部分用相同的附图标记来标示，并且为了简化省略了详细的描述。第一实施例通信设施100的整体配置图1是图示了根据第一实施例的通信设施100的配置的图。如图1中所图示，通信设施100可用作诸如交换机或路由器的通信设备。通信设施100包括相联存储器200、关联存储器300、控制器400、AD寄存器500和传送控制器600。例如，控制器400被配置为CPU(中央处理单元)并且控制整个设施。控制器400与存储在未示出的通用存储器中的程序协作提供各种功能。例如，通用存储器可以被配置为DRAM(动态随机存取存储器)并且与控制器400协作提供操作系统(OS)。控制器400与相邻的通信设施交换信息并维护或管理传送过程所需的信息。传送控制器600根据来自控制器400的指令来传送通信分组。传送控制器600包括专用于传送过程的专用硬件，诸如ASIC(专用集成电路)电路或NPU(网络处理单元)。控制器400访问相联存储器200、关联存储器300和AD寄存器500，以获取传送过程所需的信息。在该示例中，相联存储器200使用CAM设备。关联存储器300被配置为DRAM。相联存储器200被配置为多个块201。该示例使用块编号bk0至bkN。每个块201包括存储器单元阵列。存储器单元阵列的每一行存储条目数据202。该示例示出每行存储条目编号为0至m的条目数据。在示例中，控制器400将搜索关键字204供应给相联存储器200中的每个块201。对每个块201执行搜索过程以确定是否存储了与搜索关键字204匹配的条目数据。假设确定每个块201包含匹配(命中)条目数据。在这种情况下，地址信息作为命中索引205被输出到控制器400。地址信息包括块编号和条目编号。块编号指示命中条目数据所属的块。条目编号被指派给条目数据。关联存储器300包括多个块301。本示例提供了被指派块编号bk0至bkN的块。关联存储器300根据有关相联存储器200的地址信息而被可访问地提供。该示例使用相同的地址空间，但不限于此。可以使用更小的地址空间。每个块301包括存储器单元阵列。存储器单元阵列的每一行存储关联数据302。在该示例中，每行存储具有关联数据编号0至m的关联数据。有关关联数据编号0至m中的每一个的地址信息对应于有关相联存储器200的每个块中的条目编号0至m的地址信息。在本示例中，控制器400发送地址信息以访问关联存储器300。关联存储器300基于地址信息读取关联数据307并将关联数据307输出到控制器400。AD寄存器500包括用于将命中索引205(即从相联存储器200输出的地址信息)转换为另一地址信息的寄存器信息。控制器400可以基于存储在AD寄存器500中的寄存器信息将作为地址信息的命中索引205转换为另一地址信息。图2是图示了基于第一实施例的通信设施100的搜索操作的图。如图2中所示，根据本示例，AD寄存器500将地址转换表存储为寄存器信息。具体地，地址转换表包含块编号、地址转换标志和转换后的地址信息。具体地，本示例将块编号bk0、地址转换标志“1”和块编号bkN登记为彼此关联的转换后的地址信息。其他块编号bk1至bkN中的每一个都被登记为与地址转换标志“0”相关联——因为没有转换后的地址信息。地址转换标志“0”表明地址信息未被转换。地址转换标志“1”表明地址信息被转换。当地址转换标志被设置为“1”时，转换后的地址信息被用于转换地址。即，地址转换表表示指示地址被转换的地址转换标志“1”，具体地，当命中索引205包含块编号bk0时，块bkN被指定为转换后的地址信息。当命中索引205包含块编号bk1至bkN中的任何一个时，地址转换表表示指示地址未被转换的地址转换标志“0”。控制器400基于地址转换表来转换地址信息。作为示例，下面的描述解释了在相联存储器200中被指派了块编号bk1的块中被指派了条目编号1的条目数据命中搜索关键字204的情况。在这种情况下，相联存储器200将包含块编号bk1和条目编号1的数据的命中索引205(地址信息)输出到控制器400。控制器400从相联存储器200接收命中索引205，访问AD寄存器500，并获取与由命中索引205所指示的块编号相对应的寄存器信息(地址转换表)。地址转换标志“0”对应于由命中索引205所指示的块编号bk1(地址信息)。因此，控制器400将地址信息原样输出到关联存储器300。关联存储器300基于从控制器400输入的地址信息而将在块编号bk1处具有关联数据编号1的关联数据输出到控制器400。控制器400将从本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件，包括：相联存储器，所述相联存储器搜索输入搜索数据是否命中存储在存储器单元阵列的每一行中的条目数据，并且输出与命中的条目数据相对应的地址信息；关联存储器，所述关联存储器根据所述相联存储器中的地址信息而被可访问地提供，并且存储与所述条目数据相对应的关联数据；转换寄存器，所述转换寄存器能够将从所述相联存储器输出的所述地址信息转换为不同的地址信息；控制器，所述控制器根据来自所述转换寄存器的输出结果、基于所述地址信息来访问所述关联存储器，并且获取与所述条目数据相对应的关联数据；和合成数据输出单元，所述合成数据输出单元通过合成从所述相联存储器输出的所述地址信息和从所述关联存储器输出的所述关联数据来将合成数据输出到外部。

【技术特征摘要】
2017.06.28 JP 2017-1265351.一种半导体器件，包括：相联存储器，所述相联存储器搜索输入搜索数据是否命中存储在存储器单元阵列的每一行中的条目数据，并且输出与命中的条目数据相对应的地址信息；关联存储器，所述关联存储器根据所述相联存储器中的地址信息而被可访问地提供，并且存储与所述条目数据相对应的关联数据；转换寄存器，所述转换寄存器能够将从所述相联存储器输出的所述地址信息转换为不同的地址信息；控制器，所述控制器根据来自所述转换寄存器的输出结果、基于所述地址信息来访问所述关联存储器，并且获取与所述条目数据相对应的关联数据；和合成数据输出单元，所述合成数据输出单元通过合成从所述相联存储器输出的所述地址信息和从所述关联存储器输出的所述关联数据来将合成数据输出到外部。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，当从所述相联存储器输出预定的地址信息时，所述转换寄存器将地址信息转换为不同的地址信息并输出所述不同的地址信息，和其中，当从所述相联存储器输出的地址信息不是所述预定的地址信息时，所述转换寄存器输出所述地址信息而不进行转换。3.一种半导体器件，包括：相联存储器，所述相联存储器搜索输入搜索数据是否命中存储在存储器单元阵列的每一行中的条目数据，并且输出与命中的条目数据相对应的地址信息；关联存储器，所述关联存储器根据所述相联存储器中的地址信息而被可访问地提供，并且存储与所述条目数据相对应的关联数据；附加寄存器，所述附加寄存器存储用于访问所述关联存储器的访问信息；控制器，所述控制器基于地址信息和存储在所述附加寄存器中的所述访问信息来访问所述关联存储器，并且获取与所述条目数据相对应的关联数据；和合成数据输出单元，所述合成数据输出单元将合成数据输出到外部，所述合成数据是通过合成从所述相联存储器输出的所述地址信息和从所述关联存储器输出的所述关联数据而生成的。4.根据权利要求3所述的半导体器件，其中所述关联存储器包括多个子块，其中所述访问信息包括关于所述关联数据的数据大小的信息，以及其中所述控制器基于关于所述数据大小的信息和所述地址信息来访问所述关联存储器中的所述子...

【专利技术属性】
技术研发人员：棈松高志，
申请(专利权)人：瑞萨电子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP