【技术实现步骤摘要】
本公开内容关于数据储存与搜索的技术，特别是关于半导体装置、系统及其方法。
技术介绍
1、内容可寻址存储器(content addressable memory，以下简称cam)是一种存储器类型，可执行搜索操作(search operation)，其中，输入的搜索内容可为输入字符串，输出结果则可为存储器中储存有对应数据的位置地址。某些内容可寻址存储器可执行搜索操作及读取操作，而非内容可寻址存储器(non-cam)则仅能执行读取操作，但无法执行搜索操作。因此，亟需开发一种高密度、高速度及高带宽的cam设备。
技术实现思路
1、本公开内容描述一种方法、装置、系统及技术，其用于管理内容可寻址存储器(cam)装置，例如像是nor闪存装置这一类的非易失性三元内容可寻址存储器装置。
2、本公开内容的一方面，是关于一种半导体装置，包含：存储器单元阵列及电路系统。存储器单元阵列用于将数据储存至多个存储器单元。电路系统耦接于存储器单元阵列，且用于根据搜索指令，对存储器单元阵列执行搜索操作。搜索指令包含搜索数据及/或选项代码(option codes)。选项代码针对搜索操作指定搜索长度及/或搜索深度。
3、在部份实施例中，搜索指令包含存储器单元阵列中的搜索地址。在部份实施例中，该选项代码包含以储存搜索数据的搜索数据缓存器的选择。
4、在部份实施例中，电路系统用于根据搜索操作的执行而产生搜索结果，搜索结果包含存储器阵列中对应于搜索数据的至少一个存储器地址。
6、在部份实施例中，选项代码包含一系列的选项位，其中该系列的选项位包含以下至少一者：一或多个第一选项位，用于定义储存在搜索深度缓存器中的特定搜索深度；一或多个第二选项位，用于定义储存在搜索长度缓存器中的特定搜索长度；或一或多个第三选项位，用于定义搜索数据缓存器中的特定搜索数据缓存器。
7、在部份实施例中，存储器单元阵列还包含多个一系列的数据单元，该系列的数据单元分别关联于多个存储器地址。电路系统用于通过依序地切换(moving to，即，改变运作的目标)一系列的存储器地址，且针对该系列的存储器地址所分别对应的数据执行一系列的搜索运行，以对该存储器单元阵列执行该搜索操作。
8、在部份实施例中，该系列的数据单元的任一单元包含存储器单元阵列的多个数据位，且这些存储器地址的各地址包含一系列的地址位。地址长度为该系列的数据单元的该任一单元中这些数据位的n倍。这些存储器地址的该各地址的该系列的地址位中，最后第(n-1)个地址位为在搜索操作的通配符状态。
9、在部份实施例中，对于该系列的存储器地址的任一地址以及这些搜索运行的任一运行，对应的数据为包含这些数据位的n倍。在部份实施例中，搜索地址是该系列的存储器地址中的一第一存储器地址。搜索长度定义这些搜索运行的任一运行的对应数据的长度。搜索深度定义该系列的存储器地址中的数量。
10、在部份实施例中，电路系统用于在该系列的存储器地址中辨识关联于特定数据的特定存储器地址，以作为搜索操作的最高优先级匹配地址，其中特定数据与搜索数据之间具有最高匹配程度。
11、在部份实施例中，电路系统用于根据判断结果决定(determine)一标识的值，判断结果是关于具有最高匹配程度的特定数据，是否确实地与搜索数据相符。
12、在部份实施例中，当具有最高匹配程度的特定数据确实与搜索数据相符时，电路系统用于确认标识的值为1；或者当若具有最高匹配程度的特定数据并未确实与搜索数据相符时，电路系统用于确认标识的值为0。
13、在部份实施例中，搜索结果包含以下至少一者：对于搜索操作的最高优先级匹配地址；或对于最高优先级匹配地址的标识的值。
14、在部份实施例中，搜索指令还包含第一命令，第一命令用于指示在存储器单元阵列中执行搜索操作。电路系统用于根据该搜索操作的执行，产生一搜索结果，搜索结果包含第二命令，第二命令用于指示读取搜索结果。
15、在部份实施例中，搜索数据包含实际数据以及对应于实际数据的掩模数据。实际数据包含一系列的实际位，掩模数据包含包含多个掩码。掩码的数量与实际位的数量相同，且该掩模数据中这些掩码的每一位用于指定这些实际位的一对应位是否为通配符位，其中搜索长度定义这些实际位的数量。
16、在部份实施例中，该搜索指令包含第一指令及第二指令。第一指令包含搜索数据及/或一第一选项代码，其该第一选项代码用于指定特定搜索数据缓存器的选择。特定搜索数据缓存器用于储存该搜索数据。第二指令包含搜索地址及第二选项代码，第二选项代码用于指定搜索长度、搜索深度及特定搜索数据缓存器的选择。在部份实施例中，第二指令被电路系统接收的时间晚于第一指令被接收的时间。
17、在部份实施例中，搜索指令包含多个该第一指令及多组该搜索数据，以在多个搜索数据缓存器中储存该多组搜索数据。第二选项代码用于在这些搜索数据缓存器中指定至少二搜索数据缓存器的选择。该选择包含：第一搜索数据缓存器，用于储存第一搜索阶段中的第一搜索数据；第二搜索数据缓存器，用于储存第二搜索阶段中的第二搜索数据。
18、在部份实施例中，第一搜索阶段及第二搜索阶段具有被相同的选项代码所指定的相同的搜索地址、相同的搜索长度及相同的搜索深度。
19、在部份实施例中，搜索结果包含：第一最高优先级匹配地址，对应于第一搜索阶段，其中第一标识值用于指示对应于第一最高优先级匹配地址的第一数据是否确实地与第一搜索数据相符；以及第二最高优先级匹配地址，对应于第二搜索阶段，其中第二标识值用于指示对应于对应于第二最高优先级匹配地址的第二数据是否确实地与第二搜索数据相符。
20、在部份实施例中，搜索结果还包含就绪/忙碌状态数据。就绪/忙碌状态数据用于储存多个状态位，这些状态位对应于搜索操作中的多个搜索阶段，且包含：第一状态位，用于指示第一搜索阶段的就绪/忙碌状态；以及第二状态位，用于指示第二搜索阶段的就绪/忙碌状态。
21、在部份实施例中，搜索指令包含：搜索地址及选项代码，选项代码用于指定搜索数据缓存器的选择，其中搜索数据缓存器用于储存搜索数据；以及搜索命令，通过执行一系列的搜索阶段，以指示执行搜索操作。该系列的搜索阶段的每一阶段是根据以下至少一者来执行：(1)预设搜索深度或预设搜索长度，或(2)配置搜索深度或配置搜索长度，是根据与该半导体装置相耦接的控制器的命令。
22、在部份实施例中，搜索命令还用于指示依序地读取搜索指令后的该系列的搜索阶段的多个搜索结果。在部份实施例中，搜索指令包含一或多个虚拟周期，该一或多个虚拟周期位于搜索指令及这些搜索结果的输出之间。在部份实施例中，该系列的搜索阶段的任一阶段的搜索结果包含相应最高优先级匹配地址及相应标识值，相应本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半导体装置，包含：
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中该搜索指令还包含该存储器单元阵列中的一搜索地址。
3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中该搜索地址为该搜索操作中该存储器单元阵列中的一起始地址。
4.根据权利要求1所述的半导体装置，其中该选项代码包含用于储存该搜索数据的一搜索数据缓存器的一选择。
5.根据权利要求1所述的半导体装置，其中该电路系统用于根据该搜索操作的执行而产生一搜索结果，该搜索结果包含该存储器阵列中对应于该搜索数据的至少一个存储器地址。
6.根据权利要求1所述的半导体装置，其中该电路系统包含以下至少一者：
7.根据权利要求6所述的半导体装置，其中该选项代码包含一系列的选项位，其中该系列的选项位包含以下至少一者：
8.根据权利要求1所述的半导体装置，其中该存储器单元阵列还包含一系列的数据单元，该系列的数据单元分别关联于多个存储器地址；以及
9.根据权利要求8所述的半导体装置，其中该系列的数据单元的任一数据单元包含该存储器单元阵列的多个数据位，且这些存储
10.根据权利要求8所述的半导体装置，其中该电路系统用于在该系列的存储器地址中辨识关联于一特定数据的一特定存储器地址，以作为该搜索操作的一最高优先级匹配地址，该特定数据与该搜索数据之间具有一最高匹配程度。
11.根据权利要求10所述的半导体装置，其中该电路系统用于根据一判断结果决定一标识的值，该判断结果是关于具有该最高匹配程度的该特定数据，是否确实地与该搜索数据相符。
12.根据权利要求11所述的半导体装置，其中该电路系统用于根据该搜索操作的执行产生一搜索结果，且该搜索结果包含以下至少一者：
13.根据权利要求1所述的半导体装置，其中该搜索指令还包含一第一命令，该第一命令用于指示在该存储器单元阵列中执行该搜索操作；以及
14.根据权利要求1所述的半导体装置，其中该搜索数据包含一实际数据以及对应于该实际数据的一掩模数据；
15.根据权利要求1所述的半导体装置，其中该搜索指令包含：
16.根据权利要求15所述的半导体装置，其中该搜索指令包含多个第一指令，以在多个搜索数据缓存器中储存多组搜索数据；以及
17.根据权利要求16所述的半导体装置，其中该电路系统用于根据该搜索操作的执行产生一搜索结果，且该搜索结果包含：
18.根据权利要求17所述的半导体装置，其中该搜索结果还包含一就绪/忙碌状态数据，该就绪/忙碌状态数据用于储存多个状态位，这些状态位对应于该搜索操作中的多个搜索阶段，且包含：
19.根据权利要求1所述的半导体装置，其中该搜索指令包含：
20.根据权利要求19所述的半导体装置，其中该搜索命令还用于指示依序地读取该搜索指令后的该系列的搜索阶段的多个搜索结果。
21.根据权利要求20所述的半导体装置，其中该搜索指令包含一或多个虚拟周期，该一或多个虚拟周期位于该搜索指令及该系列的搜索阶段的这些搜索结果的一输出之间。
22.根据权利要求20所述的半导体装置，其中该系列的搜索阶段的任一阶段的一搜索结果包含一相应最高优先级匹配地址及一相应标识值，该相应标识值对应于该相应最高优先级匹配地址。
23.根据权利要求19所述的半导体装置，其中该搜索指令还包含该搜索数据。
24.根据权利要求19所述的半导体装置，其中该搜索指令包含：
25.根据权利要求1所述的半导体装置，其中该选项代码还用于指定该搜索操作中的多个搜索阶段，且该搜索指令包含这些搜索阶段中相应的多组搜索数据；以及
26.根据权利要求1所述的半导体装置，其中该半导体装置包含一非易失性三元内容可寻址存储器装置。
27.根据权利要求26所述的半导体装置，其中该非易失性三元内容可寻址存储器装置包含一NOR闪存装置。
28.根据权利要求1所述的半导体装置，其中该电路系统用于：
29.一数据搜索系统，包含：
30.根据权利要求29所述的数据搜索系统，其中该半导体装置及该控制器根据一协议相互通讯连接。
31.根据权利要求29所述的数据搜索系统，其中该搜索长度及/或该搜索深度根据该控制器的一命令而配置，或由该半导体装置预先定义。
32.根据权利要求29所述的数据搜索系统，其中该搜索指令还包含该存储器单元阵列中的一搜索地址。
33.根据权利要求29所述的数据搜索系统，其中该选项代码包含用于储存该搜索数据...
【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，包含：
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中该搜索指令还包含该存储器单元阵列中的一搜索地址。
3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中该搜索地址为该搜索操作中该存储器单元阵列中的一起始地址。
4.根据权利要求1所述的半导体装置，其中该选项代码包含用于储存该搜索数据的一搜索数据缓存器的一选择。
5.根据权利要求1所述的半导体装置，其中该电路系统用于根据该搜索操作的执行而产生一搜索结果，该搜索结果包含该存储器阵列中对应于该搜索数据的至少一个存储器地址。
6.根据权利要求1所述的半导体装置，其中该电路系统包含以下至少一者：
7.根据权利要求6所述的半导体装置，其中该选项代码包含一系列的选项位，其中该系列的选项位包含以下至少一者：
8.根据权利要求1所述的半导体装置，其中该存储器单元阵列还包含一系列的数据单元，该系列的数据单元分别关联于多个存储器地址；以及
9.根据权利要求8所述的半导体装置，其中该系列的数据单元的任一数据单元包含该存储器单元阵列的多个数据位，且这些存储器地址的各地址包含一系列的地址位；
10.根据权利要求8所述的半导体装置，其中该电路系统用于在该系列的存储器地址中辨识关联于一特定数据的一特定存储器地址，以作为该搜索操作的一最高优先级匹配地址，该特定数据与该搜索数据之间具有一最高匹配程度。
11.根据权利要求10所述的半导体装置，其中该电路系统用于根据一判断结果决定一标识的值，该判断结果是关于具有该最高匹配程度的该特定数据，是否确实地与该搜索数据相符。
12.根据权利要求11所述的半导体装置，其中该电路系统用于根据该搜索操作的执行产生一搜索结果，且该搜索结果包含以下至少一者：
13.根据权利要求1所述的半导体装置，其中该搜索指令还包含一第一命令，该第一命令用于指示在该存储器单元阵列中执行该搜索操作；以及
14.根据权利要求1所述的半导体装置，其中该搜索数据包含一实际数据以及对应于该实际数据的一掩模数据；
15.根据权利要求1所述的半导体装置，其中该搜索指令包含：
16.根据权利要求15所述的半导体装置，其中该搜索指令包含多个第一指令，以在多个搜索数据缓存器中储存多组搜索数据；以及
17.根据权利要求16所述的半导体装置，其中该电路系统用于根据该搜索操作的执行产生一搜索结果，且该搜索结果包含：
18.根据权利要求17所述的半导体装置，其中该搜索结果还包含一就绪/忙碌状态数据，该就绪/忙碌状态数据用于储...
【专利技术属性】
技术研发人员：张钦鸿，陈耕晖，洪俊雄，
申请(专利权)人：旺宏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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