一种支持掩码功能的全数字二元内容可寻址存储器制造技术

本发明专利技术公开了一种支持掩码功能的全数字二元内容可寻址存储器，包括M行N列存储单位的BCAM阵列，对应存储器里的M个地址和一个地址里的N个数据位；所述存储单位包括一写单元和一搜索单元，写单元通过由反相器环组成的自锁电路完成写事件；搜索单元根据输入的搜索内容在存储的数据中进行搜索匹配，并输出搜索匹配结果M[m,n]，其中，m表示行号，n表示列号。本发明专利技术设计流程与工艺相关性小，开发成本更低、设计周期更短；支持细粒度的掩码功能；通过外围电路和BCAM单元的协同设计进一步降低电路功耗和面积；通过同地址写搜事件处理电路缩短从写入数据到得到搜索地址的关键路径，提升搜索速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路领域，具体涉及一种支持掩码功能的全数字二元内容可寻址存储器。

技术介绍

1、内容可寻址存储器(content addressable memory，cam)是具有数据搜索功能的特殊存储器。在静态随机存储器(static random access memory，sram)存储数据的功能的基础上，cam执行搜索功能：输入搜索数据，查询存储的数据表中与输入数据相匹配的关键词地址。由于其高效、高速等特点，cam在旁路转换缓冲器、网络路由等领域中有着广泛的应用。

2、目前的主流技术方案中，cam设计大多数采用全定制模拟电路的方式，典型的有“与非”型cam和“或非”型cam两种。在模拟的设计方法中，搜索线(search-line，sl)和单元内部存储数据相互作用，影响匹配线(match-line，ml)上的放电情况，通过灵敏放大器(sens e amplifier，sa)感知匹配线上的电压变化，得到发生搜索匹配的地址。但是，全定制的方法设计周期长、设计成本高、设计灵活性差，不利于系统级电路功能的集成和电路性能的探索。

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【技术保护点】

1.一种支持掩码功能的全数字二元内容可寻址存储器，其特征在于，包括M行N列存储单位的BCAM阵列，M表示地址位，对应存储器里的M个地址，N表示数据位，对应存储器一个地址里的N个数据位；

2.根据权利要求1所述的支持掩码功能的全数字二元内容可寻址存储器，其特征在于，还包括外围电路，外围电路包括：

3.根据权利要求2所述的支持掩码功能的全数字二元内容可寻址存储器，其特征在于，输入数据及掩码信号处理电路的信号处理过程具体为：

4.根据权利要求2所述的支持掩码功能的全数字二元内容可寻址存储器，其特征在于，所述写单元包括第一与非门、第一反相器和第一至第十开关管；...

【技术特征摘要】

1.一种支持掩码功能的全数字二元内容可寻址存储器，其特征在于，包括m行n列存储单位的bcam阵列，m表示地址位，对应存储器里的m个地址，n表示数据位，对应存储器一个地址里的n个数据位；

2.根据权利要求1所述的支持掩码功能的全数字二元内容可寻址存储器，其特征在于，还包括外围电路，外围电路包括：

3.根据权利要求2所述的支持掩码功能的全数字二元内容可寻址存储器，其特征在于，输入数据及掩码信号处理电路的信号处理过程具体为：

4.根据权利要求2所述的支持掩码功能的全数字二元内容可寻址存储器，其特征在于，所述写单元包括第一与非门、第一反相器和第一至第十开关管；其中，第一、第二、第五、第七和第八开关管为p型场效应晶体管，其余开关管为n型场效应晶体管。

5.根据权利要求4所述的支持掩码功能的全数字二元内容可寻址存储器，其特征在于，写单元的第一与非门的两个输入端口分别接收写使能信号和写掩码使能信号，第一与非门的输出端连接第一反相器的输入端，第一反相器的输出端作为单元输出端口，输出写标志信号；第一开关管的源极连接电源电压，第一开关管的栅极连接第四开关管的栅极、第五开关管的漏极和第六开关管的漏极作为存储节点q并输出单元，第一开关管的漏极连接第二开关管的源极；第二开关管的栅极连接第一反相器的输出端，第二开关管的漏极连接第三开关管的漏极、第五开关管的栅极、第六开关管的栅极、第八开关管的漏极和第九开关管的漏极作为存储节点qb并输出单元；第三开关管的栅极连接第一与非门的输出端，第三开关管的源极连接第四开关管的漏极；第四开关管的源极接地；第五开关管的源极接电源电压；第六开关管的源极接地；第七开关管的源极接电源电压，第七开关管的栅极连接第十开关管的栅极作为输入端口以接收写位线信号，第七开关管的漏极接第八开关管的源极；第八开关管的栅极连接第一与非门的输出端；第九开关管的栅极连接第一反相器的输出端，第九开关管的源极接第十开关管的漏极；第十开关管的源极接地。...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦海龙，郑翰卿，
申请(专利权)人：北京大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：