基于单个FeFET的高能效CAM及其操作方法技术

本发明专利技术公开了一种基于单个FeFET的高能效CAM及其操作方法，涉及适合于低功耗高性能的基于FeFET的存储器的设计；充分利用了FeFET的存储特性实现了全新的基于单个FeFET的CAM单元的设计，节约了晶体管的数量，降低了搜索能耗，并获得了数据保存的非易失性。本发明专利技术采用2T

【技术实现步骤摘要】
基于单个FeFET的高能效CAM及其操作方法


[0001]本专利技术涉及存储领域，尤其涉及基于单个FeFET的高能效CAM及其操作方法，考虑运用FeFET这一器件，用于具有非易失性的低功耗高性能CAM设计。

技术介绍

[0002]内容寻址内存(Content Addressable Memory，CAM)是一种很有前途的存内计算(Computing in Memory)硬件解决方案，可以解决冯诺伊曼机器中的内存墙问题。由于具有高度并行的搜索能力，CAM在当今的数据密集型应用中具有巨大的潜力，包括机器学习、神经形态计算和查找表等等。
[0003]传统CMOS CAM存在功耗高、面积密度低的问题，因此研究人员考虑基于新兴的非易失性存储器(NVM)器件，如电阻式RAM(ReRAM)、自旋转移力矩磁阻式RAM(STT
‑
MRAM)和铁电场效应晶体管(Ferroelectric Field Effect Transistor，FeFET)等，构建紧凑高效的CAM设计。其中，ReRAM和STT
‑/>MRAM合并了可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于单个FeFET的高能效CAM，其特征在于，每个CAM单元由1FeFET和2NMOS构成，2NMOS分为T1和T2；所述CAM单元结构中FeFET器件源极与搜索线相连，栅极与字线WL相连，漏极与T1漏极和T2栅极D相连，T1源极与搜索线SL相连，栅极与控制线CL相连，T2漏极与匹配线ML相连，每行CAM单元匹配线相连。2.根据权利要求1所述的一种基于单个FeFET的高能效CAM，其特征在于，ML通过单个NMOS放电。3.根据权利要求1所述的一种基于单个FeFET的高能效CAM，其特征在于，阵列的每一列共享同一条纵向的SL和ML每根通过PMOS接到V
DD
，同时接检测放大器SA作为输出。4.根据权利要求3所述的一种基于单个FeFET的高能效CAM，其特征在于，匹配线ML通过基于反相器阈值电压比较器的检测放大器SA实现自适应预充电与放电的数据搜索设计方法，该方法能够提前终止ML的预充电与放电过程，从而降低了ML电压摆幅，提高了CAM的能效。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：尹勋钊，蔡嘉豪，卓成，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：