检索存储器和检索系统技术方案

本公开的实施例涉及检索存储器和检索系统。提供了一种可以容易地管理地址信息的检索存储器。检索输入的检索数据是否与存储在存储单元阵列中的条目数据相匹配并且输出与匹配的条目数据相对应的地址信息的检索存储器包括多个检索块和用于输出地址信息的输出控制单元。地址信息包括用于指定检索块中的至少一个检索块的块地址和与所指定的检索块中的条目数据相对应的逻辑地址。输出控制单元输出：地址信息，其被重置以使与条目数据相对应的地址信息在基于条目数据的大小的地址空间中变得连续。

Retrieval Memory and Retrieval System

【技术实现步骤摘要】
检索存储器和检索系统相关申请的交叉引用于2017年12月22日提交的日本专利申请No.2017-246705的公开内容(包括说明书、附图和摘要)通过引用整体并入本文。
本公开涉及一种半导体器件，并且更具体地涉及一种检索存储器。
技术介绍
称为检索存储器或CAM(内容可寻址存储器)的存储设备从存储的数据字中检索与检索字相匹配的数据字，并且如果找到则输出匹配的数据字的地址。CAM包括BCAM(二元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，在TCAM中，除了“0”和“1”之外，每个存储单元还可以存储“无关”的信息(在该示例中使用符号“*”)。在这种情况下，“*”可以为“0”或“1”。TCAM设备广泛用于诸如因特网的网络的路由器中的地址检索和访问控制。为了处理更大的容量，TCAM设备通常具有多个阵列并且同时对每个阵列执行搜索操作。TCAM设备可以同时比较输入搜索数据(输入数据包)和TCAM单元数据，并且因此比在所有检索用途中使用RAM(随机存取存储器)更快。更具体地，TCAM设备具有用于通过比较两个数据来指示存储在存储单元中的信息与用户想要检索的数据之间的匹配/不匹配的匹配线(ML)。此外，与所匹配的匹配线相对应的地址信息(命中索引)被输出。此外，最近，出现了能够调整(切换)条目数据宽度的大小的TCAM设备，并且公开了用于根据切换来为每个数据块大小提供地址信息(命中索引)的转换表的方法(美国专利No.6934795、美国专利No.7246198)。
技术实现思路
另一方面，根据条目数据宽度的大小的调整，从TCAM设备输出的地址信息(命中索引)可能是不连续的。这导致地址空间中的空白，并且在管理方面存在改进的空间。本公开已经被做出以解决上述问题，并且提供了可以容易地管理地址信息的检索存储器。根据本说明书的描述和附图，其他问题和新颖特征将变得很清楚。根据一个方面，检索存储器，其检索输入的检索数据是否与存储在存储单元阵列中的条目数据相匹配，并且输出与匹配的条目数据相对应的地址信息，该检索存储器包括多个检索块和用于输出地址信息的输出控制单元。地址信息包括用于指定检索块中的至少一个检索块的块地址以及与所指定的检索块中的条目数据相对应的逻辑地址。输出控制单元输出：地址信息，其被重置以使与条目数据相对应的地址信息在基于条目数据的大小的地址空间中变得连续。根据一个实施例，本公开的检索存储器可以容易地管理地址信息。附图说明图1是用于说明根据第一实施例的通信设备1的配置的图；图2是示出TCAM单元的配置的示例的电路图；图3是示出图2中的X单元和Y单元的存储内容与TCAM数据之间的对应关系的表；图4是用于说明根据第一实施例的检索存储器8中包括的分段(子块)12的配置的图；图5是用于说明根据第一实施例的检索存储器8中包括的多个分段(子块)12的配置的图；图6是用于说明作为比较示例的多个分段12的地址信息的图；图7A和图7B是用于说明作为比较示例的四个分段12的地址空间的图；图8是用于说明根据第一实施例的转换电路17的位移位量的图；图9是用于说明根据第一实施例的地址信息的图；图10A和图10B是用于说明根据第一实施例的多个分段12的地址空间的图；图11是用于说明作为比较示例的多个分段12的不同地址信息的图；图12是用于说明根据第二实施例的通信设备1#的配置的一部分的图；图13是用于说明根据第二实施例的检索单元81至84中的每个检索单元中包括的多个分段(子块)12的配置的图；图14是用于说明根据第二实施例的用于管理检索存储器8的管理表的配置的图；图15是用于说明根据第二实施例的逻辑块地址的设置的图；图16是用于说明根据第三实施例的检索单元81至84中的每个检索单元中包括的多个分段(子块)12的配置的图；图17是用于说明根据第三实施例的修改的检索单元81至84中的每个检索单元中包括的多个分段(子块)12的配置的图；图18A和图18B是用于说明根据第四实施例的检索系统的图；图19是用于说明根据第四实施例的检索存储器8A、8B的配置的图；以及图20是用于说明根据第四实施例的检索存储器8C、8D的配置的图。具体实施方式在下文中，将参考附图详细描述实施例。在附图中，相同或等同的部分由相同的附图标记表示，并且将不重复它们的描述。第一实施例<通信设备1的整体配置>图1是用于说明根据第一实施例的通信设备1的配置的图。如图1所示，通信设备1是诸如交换机或路由器的通信设备。通信设备1包括CPU(中央处理单元)2、传输控制电路4、通用存储器6和检索存储器8。CPU2控制整个设备。CPU2与存储在通用存储器6中的程序协作实现各种功能。例如，通用存储器6可以配置有DRAM(动态随机存取存储器)，并且与CPU2协作构造操作系统(OS)。CPU2与相邻的通信设备等交换信息，并且保持和管理传输处理所需要的信息。传输控制电路4执行通信数据包的传输处理。传输控制电路4设置有专用硬件，诸如专用于传输处理的ASIC(专用集成电路)或NPU(网络处理单元)。传输控制电路4访问检索存储器8，并且获取传输处理所需要的信息。将描述在该示例中使用TCAM设备的检索存储器8。[TCAM单元的配置]图2是示出TCAM单元的配置的示例的电路图。参考图2，TCAM单元(也称为存储单元MC)包括两个SRAM单元(静态随机存取存储单元)11、14和数据比较单元13。SRAM单元11也称为X单元，并且SRAM单元14也称为Y单元。X单元11在内部存储节点对ND1、ND1_n中存储具有互补关系的1位数据(如果一个数据为“1”，则另一数据为“0”)。Y单元14在内部存储节点对ND2、ND2_n中存储具有互补关系的1位数据。TCAM单元也称为检索存储单元。TCAM单元耦合到位线对BL、/BL、搜索线对SL、/SL、匹配线ML和字线WLX、WLY。位线对BL、/BL在图4中的TCAM单元阵列20的列方向(Y方向)上延伸，并且在列方向上布置的多个TCAM单元之间共享。搜索线对SL、/SL在TCAM单元阵列20的列方向(Y方向)上延伸，并且在列方向上布置的多个TCAM单元之间共享。匹配线ML在TCAM单元阵列20的行方向(X方向)上延伸，并且在行方向上布置的多个TCAM单元之间共享。字线WLX、WLY在TCAM单元阵列20的行方向(X方向)上延伸，并且在行方向上布置的多个TCAM单元之间共享。X单元11包括反相器INV1、INV2和N沟道MOS(金属氧化物半导体)晶体管Q1、Q2。反相器INV1耦合在存储节点ND1和存储节点ND1_n之间，使得从存储节点ND1_n朝向存储节点ND1的方向是正向。反相器INV2与反相器INV1并联并且在与反相器INV1相反的方向上耦合。MOS晶体管Q1耦合在存储节点ND1和位线BL之间。MOS晶体管Q2耦合在存储节点ND1_n和位线/BL之间。MOS晶体管Q1、Q2的栅极耦合到字线WLX。Y单元14包括反相器INV3、INV4和MOS(金属氧化物半导体)晶体管Q3、Q4。反相器INV3耦合在存储节点ND2和存储节点ND2_n之间，使得从存储节点ND2_n朝向存储节点ND2的方向是正向。反相器INV4与反相器IN本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检索存储器，检索输入的检索数据是否与存储在存储单元阵列中的条目数据相匹配，并且输出与匹配的条目数据相对应的地址信息，所述检索存储器包括：多个检索块；以及输出控制单元，用于输出所述地址信息，其中所述地址信息包括用于指定所述检索块中的至少一个检索块的块地址以及与所指定的检索块中的条目数据相对应的逻辑地址，以及其中所述输出控制单元输出：地址信息，其被重置以使与所述条目数据相对应的所述地址信息在基于所述条目数据的大小的地址空间中变得连续。

【技术特征摘要】
2017.12.22 JP 2017-2467051.一种检索存储器，检索输入的检索数据是否与存储在存储单元阵列中的条目数据相匹配，并且输出与匹配的条目数据相对应的地址信息，所述检索存储器包括：多个检索块；以及输出控制单元，用于输出所述地址信息，其中所述地址信息包括用于指定所述检索块中的至少一个检索块的块地址以及与所指定的检索块中的条目数据相对应的逻辑地址，以及其中所述输出控制单元输出：地址信息，其被重置以使与所述条目数据相对应的所述地址信息在基于所述条目数据的大小的地址空间中变得连续。2.根据权利要求1所述的检索存储器，其中所述输出控制单元输出：地址信息，其被重置以使与所述条目数据相对应的所述地址信息在所述条目数据的大小增加2N倍(N：自然数)的情况下(最大位长-N位)的地址空间中变得连续。3.根据权利要求2所述的检索存储器，其中所述输出控制单元执行用于将所述块地址移位N位的移位算术处理。4.一种检索存储器，检索输入的检索数据是否与存储在存储单元阵列中的条目数据相匹配，并且输出与匹配的条目数据相对应的地址信息，所述检索存储器包括：多个检索块；以及输出控制单元，用于输出所述地址信息，其中所述地址信息包括关于在所述检索块中指定的检索块中的条目数据的大小以及与所指定的检索块中的所述条目数据相对应的逻辑地址的信息，以及其中所述输出控制单元输出：地址信息，其被重置以使与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：三木武夫，
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