本发明专利技术揭示用于比较数据的基于静态的比较器（７８）和方法。所述基于静态的比较器（１１４）经配置以响应于对应数据（９６）与比较数据（９８）的比较和用于所述数据的有效性指示符（１２０）而选择性地切换至少一个比较器输出（１１０）。如果所述有效性指示符指示有效数据，则所述基于静态的比较器进行切换以驱动所述比较器输出，所述比较器输出指示对应的所比较数据之间的匹配或不匹配。如果所述有效性指示符指示无效数据，则所述基于静态的比较器在不切换所述基于静态的比较器的情况下对所述比较器输出提供不匹配，而不管所述数据是否与所述比较数据匹配。以此方式，所述基于静态的比较器不将功率耗散在针对标记为无效的数据来切换所述比较器输出上。所述基于静态的比较器可用于内容可寻址存储器（ＣＡＭ）中，以用于将标签数据的一个或一个以上位与比较数据的对应位进行比较。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的技术一般涉及比较器电路和内容可寻址存储器(CAM)电路，以及相关系统和方法。
技术介绍
内容可寻址存储器(CAM)为尤其适用于高速搜索应用中的计算机存储器类型。不同于标准随机存取存储器(RAM)(其中供应存储器地址且RAM返回存储于此存储器地址处的数据字)，CAM实施查找表功能。查找表功能确定所供应的比较数据是否存储于CAM中的任何存储器位置处。如果是，则返回数据字或CAM中的含有与所供应的比较数据匹配的数据的一个或一个以上存储器位置的列表。CAM提供对数据的高速存取，因为CAM通常使用专用比较器电路来在单一时钟循环内执行查找功能。CAM还称为关联存储器或关联性存储装置，因为CAM提供硬件中的关联性阵列。图1说明示范性CAM 10的方框图。CAM 10包括多个条目的阵列。所述多个条目包含一个或一个以上标签数据字段12，以及一个或一个以上对应的比较器14和RAM数据字段16。每一标签数据字段12包括一(1)位数据或多位数据以形成标签数据。在图1中所说明的CAM 10中，标签数据字段12包含0到M位，以形成长度为M+1个位的标签数据字。 提供大小为0到N的的N+1个物理寄存器(每一者包含标签数据字段12以及对应的比较器14和RAM数据字段16)的阵列，以在CAM 10中提供多个标签数据条目。在比较器14中为标签数据字段12中的每一位提供独立的比较器电路。当在CAM 10中执行读取功能时， 提供比较数据18且将其输入到每一比较器14中，以将比较数据18与存储于每一标签数据字段12中的标签数据进行比较。对于与任一标签数据字段12中的标签数据匹配的每一比较数据18，对应比较器14在对应的匹配线20上产生指示匹配的信号。因为在CAM 10中的不同标签数据字段12中通常含有同一标签数据的多个副本，所以通过有效位(VLD) 22来标记正确的标签数据字段12。在CAM中可使用基于静态逻辑的比较器(“基于静态”)或基于动态的比较器。在基于动态的比较器中，为标签数据的每一位提供动态比较器电路。动态比较器电路使用两对晶体管，所述晶体管在匹配线上实施下拉路径。在动态比较器电路中的任一者中，标签数据的位与比较数据的对应位之间的不匹配激活匹配线上的下拉路径到接地。标签数据的所有位与对应的比较数据的所有位之间的匹配使匹配线与接地去耦。动态比较器电路一般比基于静态的比较器电路快，因为其通过接通晶体管以对已预充电的节点放电来进行评估。 基于静态的比较器使用互补金属氧化物半导体(CM0Q逻辑(其中状态转变取决于关闭一晶体管的同时接通另一晶体管)，且通常比基于动态的比较器电路慢。然而，基于动态的比较器电路消耗比基于静态的比较器电路多的功率。静态电路在电路的输入改变引起对应的输出改变时消耗动态功率，而动态电路归因于预充电阶段而每时钟循环消耗动态功率，即使在无输入或输出切换活动时也是如此。对于包括于电池供电的电子装置中的CAM来说，归因于由于无效标签数据的不必要的比较器电路切换而增加的功率耗散可为尤其不合意的。增加的功率耗散导致较快的电池耗竭和较短的电池寿命。因此，可需要在CAM中使用基于静态的比较器电路以降低功率消耗。
技术实现思路
具体实施方式中所揭示的实施例包括比较器以及相关电路和方法。所述比较器接收至少一个有效性指示符来作为输入，所述至少一个有效性指示符指示将与对应的比较数据的一个或一个以上位进行比较的数据的一个或一个以上位的有效性。提供基于静态的比较器，且其经配置以响应于所述数据与比较数据的比较和所述至少一个有效性指示符而选择性地切换耦合到匹配线的至少一个比较器输出。如果所述有效性指示符指示有效数据， 则所述基于静态的比较器进行切换以驱动比较器输出，所述比较器输出指示所述数据与对应的比较数据之间的匹配或不匹配。如果所述有效性指示符指示无效数据，则所述基于静态的比较器对比较器输出提供不匹配而不将功率耗散在切换上，而不管所述数据与对应的比较数据之间是否存在匹配。以此方式，所述基于静态的比较器经配置以不将功率耗散在响应于比较数据的改变而针对标记为无效的数据来切换所述比较器输出上。通过提供经配置以在数据标记为无效时不将功率耗散在切换比较器输出上的基于静态的比较器，可实现功率节省，且电路和/或其关键路径具有最小性能降级或无性能降级。在所揭示的实施例中，可在内容可寻址存储器(CAM)中使用所述基于静态的比较器，以用于存取存储于所述CAM中的标签数据。所述CAM针对所述CAM中的标签数据的每一位而包括一基于静态逻辑(“基于静态”)的比较器。在所述CAM中还提供有效性指示符， 其指示给定标签数据是否有效。通过改变提供到所述CAM的所述比较数据而在所述CAM中执行数据查找。所述CAM中的每一基于静态的比较器经配置以响应于对应的标签数据与所述比较数据的比较和所述标签数据的所述有效性指示符而选择性地切换比较器输出。在具体实施方式中所揭示的实施例中，所述基于静态的比较器包括比较器电路，所述比较器电路包括互补金属氧化物半导体(CM0Q门，所述CMOS门包括具有共同比较器输出的一对互补通过门(pass-gate)。所述比较器电路经配置以在对应的标签数据标记为无效时对两个通过门的输入提供相同逻辑值，以防止响应于比较数据的改变而切换所述比较器输出。另外，为标签数据的每一位提供多个基于静态的比较器，以在CAM中容纳多个读取端口、写入端口或读取端口与写入端口两者。附图说明图1为示范性内容可寻址存储器(CAM)的方框图；图2为CAM的示范性基于静态逻辑(“基于静态”)的比较器电路的门图；图3为使用基于静态的比较器的示范性CAM的电路图；图4为图3的CAM中的基于静态的比较器的逻辑表，其用以响应于对应的标签数据的比较和指示标签数据的有效性的有效性指示符而控制对比较器输出的切换；图5为示范性CAM的电路图，所述CAM的基于静态的比较器根据图4的逻辑表而操作；图6为替代示范性CAM的电路图，所述CAM的基于静态的比较器根据图4的逻辑表而操作；图7为另一替代示范性CAM的电路图，所述CAM的基于静态的比较器根据图4的逻辑表而操作；图8为用于图5到图7的CAM中的基于静态的比较器的门数的表格图；图9为示范性CAM的示意图，所述CAM具有标签数据阵列且针对标签数据的每一位使用多个基于静态的比较器以支持多个输入端口 ；以及图10为示范性基于微处理器的系统的方框图，所述系统使用根据具体实施方式中所揭示的实施例的CAM。具体实施例方式现参看各图式，描述本专利技术的若干示范性实施例。在本文中使用词“示范性”以指 “充当实例、例子或说明”。没有必要将本文中描述为“示范性”的任何实施例解释为比其它实施例优选或有利。具体实施方式中所揭示的实施例包括比较器以及相关电路和方法。所述比较器接收至少一个有效性指示符来作为输入，所述至少一个有效性指示符指示将与对应的比较数据的一个或一个以上位进行比较的数据的一个或一个以上位的有效性。提供基于静态的比较器，且其经配置以响应于所述数据与比较数据的比较和所述至少一个有效性指示符而选择性地切换耦合到匹配线的至少一个比较器输出。如果有效性指示符指示有效数据，则基于静态的比较器进行切换以驱动比较器输出，所述比较器输出指示所述数据与对应的比较数据之间的匹配本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种比较器，其包含：至少一个有效性指示符，其指示数据的有效性；以及至少一个基于静态的比较器，其经配置以响应于所述数据与比较数据的比较和所述至少一个有效性指示符而选择性地切换耦合到匹配线的至少一个比较器输出。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：格雷戈里·克里斯托弗·布尔达，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US
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