一种基于电流模测量的近似搜索TCAM匹配系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于电流模测量的近似搜索TCAM匹配系统，包括TCAM阵列和感测放大器，TCAM阵列作为前级电路，感测放大器作为后级电路，用于接受TCAM阵列中每行TCAM单元输出的模拟电流信号并转化为与不匹配度等量的数字脉冲。本发明专利技术充分利用了TCAM的匹配放电特性实现了全新的TCAM近似搜索阵列及测量电路的设计，实现了搜索不匹配比特数的测量，并获得了存储阵列的可扩展性。了存储阵列的可扩展性。了存储阵列的可扩展性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电流模测量的近似搜索TCAM匹配系统


[0001]本专利技术涉及存算一体领域，尤其涉及一种基于电流模测量的近似搜索TCAM匹配系统，考虑运用电流模测量方法，用于具有近似搜索功能的低功耗高性能TCAM设计。

技术介绍

[0002]大数据时代，存储器与处理器之间的数据交互已经成为计算机架构性能的短板。作为最具潜力的解决方案之一，存算一体在并行搜索等方面已经取得了巨大进展。三态内容寻址存储器(Ternary content addressable memory，TCAM)在高并行寻址的同时还实现了仅部分关键词匹配的功能而引发广泛关注。TCAM独特的功能使得其在包括路由器、数据挖掘、人工智能模型等方面有非常广泛的应用。
[0003]在器件方面，基于CMOSMOS管的TCAM暴露出面积大，能效低等问题。为此，新型非易失器件被引入存储领域，其中包括铁电场效应MOS管(Ferroelectric field effect transistor，FeFET)，磁隧道结(Magnetic Tunnel Junctions)等。基于FeFET的基本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电流模测量的近似搜索TCAM匹配系统，其特征在于，包括TCAM阵列和感测放大器，TCAM阵列作为前级电路，感测放大器作为后级电路，感测放大器用于接受TCAM阵列中每行TCAM单元输出的模拟电流信号并转化为与不匹配度等量的数字脉冲。2.根据权利要求1所述的一种基于电流模测量的近似搜索TCAM匹配系统，其特征在于，TCAM单元的电流测量方法包括：取消原先VDD对ML的预充电机制，将原有ML接VDD维持在高电压，将TCAM对地输出作为新的ML并将输出电流作为测量指标。3.根据权利要求1所述的一种基于电流模测量的近似搜索TCAM匹配系统，其特征在于，感测放大器包括电连接的输入传输门、电容、输出传输门、同向器和施密特触发器，输入电流信号依次经过使能控制与输出信号控制的输入传输门，对电容进行充电，电容输出电压通过施密特触发器输出，输出信号反馈至与放电传输门。4.根据权利要求3所述的一种基于电流模测量的近似搜索TCAM匹配系统，其特征在于，输入传输门有两个，分别为第一传输门TG1、第二传输门TG2，放电传输门有两个，分别为第三传输门TG3和第四传输门TG4，同向器有两个，分别为第一同向器和第二同向器；由使能信号V
EN
与输出反馈信号V
SPIKE
分别控制的第一传输门TG1与第二传输门TG2串联，作为前级TCAM阵列与测量电容C
SA
之间的隔离；TCAM阵列输出电流经过第一传输门TG1与第二传输门TG2后对电容C
SA
充电，使得电容C
SA
输出电压线性升高，电容C
SA
另一端接地；由使能信号V
EN
与输出反馈信号V
SPIKE
分别反相控制的第三传输门TG3与第四传输门TG4并联在电容C
SA
输出端与重置信号V
RESET
之间，构成快速放电回路；电容C
SA
输出信号依次经过用于扩幅的第一同相器、周期性翻转的施密特触发器、第二同向器后得到输出脉冲信号V
SPIKE
；电容C
SA
电压升高引发施密特触发器输出信号翻转，导致电容C
SA
放电回路导通，电容C
SA
电压降低，形成充放电循环，循环周期与输入电流成反比，同一测量时间内，充放电周期数，即输出脉冲尖峰数目与输入电流成正比；感测放大器的操作方法包括：在...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹勋钊，陈雨过，王观涛，黄文韬，卓成，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：