專利名稱：用于高速工作的內(nèi)容可尋址存儲器單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)容可尋址存儲器(CAM)，更加特別地，涉及用于高速工作的CAM單元。
背景技術(shù)：
隨機(jī)存取存儲器(RAM)或只讀存儲器(ROM)使用地址來指示內(nèi)部存儲器單元(memory cell)陣列中的位置，并可以輸出與所指示的位置相對應(yīng)的存儲數(shù)據(jù)。內(nèi)容可尋址存儲器(CAM)接收外部數(shù)據(jù)，將接收到的數(shù)據(jù)與存儲在CAM中的數(shù)據(jù)相比較，以確定該外部數(shù)據(jù)是否與該存儲數(shù)據(jù)相匹配，并輸出與該外部數(shù)據(jù)相匹配的存儲數(shù)據(jù)的地址。
CAM的每個單元包括比較邏輯電路。輸入到CAM的數(shù)據(jù)與存儲在其所有單元中的數(shù)據(jù)相比較，且輸出表示匹配結(jié)果的地址。CAM廣泛用于快速搜索圖案(pattern)、列表、圖像數(shù)據(jù)等。
CAM的類型包括二進(jìn)制CAM和三進(jìn)制CAM(TCAM)。一般的二進(jìn)制CAM包括用于存儲兩個邏輯狀態(tài)(例如，“1”和“0”)之一的RAM單元。二進(jìn)制CAM具有比較電路，其將外部數(shù)據(jù)(例如，搜索數(shù)據(jù))與存儲在RAM單元中的數(shù)據(jù)比較，當(dāng)搜索數(shù)據(jù)與存儲數(shù)據(jù)匹配時，將對應(yīng)的匹配線設(shè)置為特定的邏輯狀態(tài)。
二進(jìn)制CAM的例子在美國專利No.4,646,271、4,780,845、5,490,102以及5,495,382中公開。TCAM可以存儲三個邏輯狀態(tài)，例如，“1”、“0”和“無關(guān)”。TCAM的例子在美國專利No.5,319,590中公開。
圖1為一般TCAM單元100的電路圖。參照圖1，TCAM單元100包括用于存儲數(shù)據(jù)的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器(SRAM)單元10和20、以及比較電路71和72。SRAM單元10包括具有兩個反相器21和22的鎖存器、以及柵極連接到字線WL1的第一和第二晶體管31和32。第一和第二晶體管31和32將來自數(shù)據(jù)線D和/D的數(shù)據(jù)傳送到鎖存器。類似地，SRAM單元20包括具有兩個反相器51和52的鎖存器、以及柵極連接到字線WL2的第三和第四晶體管61和62。第三和第四晶體管61和62將來自數(shù)據(jù)線D和/D的數(shù)據(jù)傳送到該鎖存器。
比較電路71包括串聯(lián)連接的第一和第二比較晶體管81和82。第一比較晶體管81的漏極連接到匹配線43，而第二比較晶體管82的源極接地。第一比較晶體管81的柵極連接到反相數(shù)據(jù)線/D，而第二比較晶體管82的柵極連接到SRAM單元10的反相器22的輸出。
比較電路72包括串聯(lián)連接的第三和第四比較晶體管91和92。第三比較晶體管91的漏極連接到匹配線43，而第四比較晶體管92的源極接地。第三比較晶體管91的柵極連接到數(shù)據(jù)線D，而第四比較晶體管92的柵極連接到SRAM單元20的反相器51的輸出。
在TCAM單元100中，經(jīng)數(shù)據(jù)線對D和/D傳送要與存儲數(shù)據(jù)比較的搜索數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)線對D和/D例如為集成到一條線上的用于傳送數(shù)據(jù)的位線和用于傳送搜索數(shù)據(jù)的搜索線。
現(xiàn)在將介紹TCAM單元100的寫入操作。經(jīng)數(shù)據(jù)線對D和/D傳送的數(shù)據(jù)根據(jù)交替激活的字線WL1和WL2而順序存儲在SRAM單元10和20中。具體而言，在經(jīng)數(shù)據(jù)線對D和/D傳送數(shù)據(jù)時，字線WL1導(dǎo)通，使得所傳送的數(shù)據(jù)存儲在SRAM單元10中。在經(jīng)數(shù)據(jù)線對D和/D傳送額外的數(shù)據(jù)時，字線WL2導(dǎo)通，以在SRAM單元20中存儲該額外的數(shù)據(jù)。
然后經(jīng)數(shù)據(jù)線對D和/D傳送搜索數(shù)據(jù)。比較電路71和72將搜索數(shù)據(jù)與存儲在SRAM單元10和20中的數(shù)據(jù)相比較，并根據(jù)比較結(jié)果設(shè)置匹配線43的邏輯電平。
在TCAM單元100中，SRAM單元10和20的晶體管31、32、61和62直接連接到數(shù)據(jù)線對D和/D，且第一和第三比較晶體管81和91也直接連接到數(shù)據(jù)線對D和/D。隨著直接連接到數(shù)據(jù)線對D和/D的晶體管的數(shù)量增大，數(shù)據(jù)線對D和/D的負(fù)載增大。在數(shù)據(jù)線對D和/D具有較大負(fù)載時，數(shù)據(jù)寫入和讀取操作速度較低。另外，因?yàn)楸容^電路71和72的第一和第三比較晶體管81和91直接連接到數(shù)據(jù)線對D和/D，所以匹配線43的電壓電平發(fā)生波動。
例如，若匹配線43預(yù)充電到邏輯高電平，則數(shù)據(jù)“0”存儲在SRAM單元10中，而搜索數(shù)據(jù)“1”經(jīng)反相數(shù)據(jù)線/D傳送。在比較前匹配線43的邏輯電平應(yīng)保持恒定，因?yàn)楸容^電路71的第一和第二比較晶體管81和82均未導(dǎo)通。然而，在比較期間，第一比較晶體管81被經(jīng)反相數(shù)據(jù)線/D傳送的搜索數(shù)據(jù)導(dǎo)通，而匹配線43的電壓電平因?qū)ǖ牡谝槐容^晶體管81而波動。
如上所述，傳統(tǒng)的TCAM單元100可以具有連接到數(shù)據(jù)線對D和/D的許多晶體管，使得數(shù)據(jù)線對D和/D的負(fù)載較高。因此，數(shù)據(jù)寫入和讀取工作速度較低，且匹配線43的電壓電平在TCAM單元100的比較操作期間波動。
因此，需要能夠通過從數(shù)據(jù)讀取和寫入操作中分出比較操作而提高了工作速度的CAM單元和包括該CAM單元的存儲器陣列。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種內(nèi)容可尋址存儲器(CAM)單元，包括由位線和反相位線組成的位線對、第一存儲器單元、第二存儲器單元、匹配線、第一比較器、以及第二比較器。
第一存儲器單元包括用于存儲數(shù)據(jù)的第一儲存單元、和用于將位線對連接到第一儲存單元并將經(jīng)位線對輸入的數(shù)據(jù)傳送到第一儲存單元的第一連接器。
第二存儲器單元包括用于存儲數(shù)據(jù)的第二儲存單元、和用于將位線對連接到第二儲存單元并將經(jīng)位線對輸入的數(shù)據(jù)傳送到第二儲存單元的第二連接器。
第一比較器連接到匹配線和第一儲存單元，并用于響應(yīng)經(jīng)搜索線輸入的搜索數(shù)據(jù)和存儲在第一儲存單元中的數(shù)據(jù)，而將匹配線連接到第一電壓或使匹配線與第一電壓斷開連接。
第二比較器連接到匹配線和第二儲存單元，并用于響應(yīng)經(jīng)反相搜索線輸入的搜索數(shù)據(jù)和存儲在第二儲存單元中的數(shù)據(jù)，而將匹配線連接到第一電壓或使匹配線與第一電壓斷開連接。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種CAM單元，包括由經(jīng)其傳送數(shù)據(jù)的位線和反相位線組成的位線對、第一和第二字線、匹配線、由經(jīng)其傳送搜索數(shù)據(jù)的搜索線和反相搜索線組成的搜索線對、第一和第二存儲器單元、以及第一和第二比較器。
第一和第二存儲器單元分別連接到第一和第二字線、以及位線對，并分別在第一和第二字線激活時存儲經(jīng)位線對傳送的數(shù)據(jù)。
第一和第二比較器連接到第一和第二存儲器單元、搜索線對和匹配線，并響應(yīng)存儲在第一和第二存儲器單元中的數(shù)據(jù)和經(jīng)搜索線對傳送的搜索數(shù)據(jù)，而將匹配線連接到第一電壓或使匹配線與第一電壓斷開連接。
在經(jīng)位線傳送的數(shù)據(jù)與經(jīng)搜索線傳送的搜索數(shù)據(jù)匹配時，第一和第二比較器使匹配線與第一電壓斷開連接。
在經(jīng)位線傳送的數(shù)據(jù)與經(jīng)搜索線傳送的搜索數(shù)據(jù)不匹配時，第一和第二比較器將匹配線連接到第一電壓。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種存儲器陣列，包括N個按列設(shè)置的位線對和M個按行設(shè)置的地址線對、以及分別連接到N個位線對和M個地址線對的N×M個存儲器單元。每個存儲器單元從與其連接的一個位線對接收數(shù)據(jù)。
每個存儲器單元包括連接到每個地址線對的第一和第二字線、匹配線、由經(jīng)其傳送搜索數(shù)據(jù)的搜索線和反相搜索線組成的搜索線對、第一和第二存儲器單元、以及第一和第二比較器。
第一和第二存儲器單元分別連接到第一和第二字線、以及位線對，并分別在第一和第二字線激活時存儲經(jīng)位線對傳送的數(shù)據(jù)。
第一和第二比較器連接到第一和第二存儲器單元、搜索線對和匹配線，并響應(yīng)存儲在第一和第二存儲器單元中的數(shù)據(jù)和經(jīng)搜索線對傳送的搜索數(shù)據(jù)，而將匹配線連接到第一電壓或使匹配線與第一電壓斷開連接。


通過參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示范實(shí)施例，將使本發(fā)明的上述和其它特征變得更加明顯易懂，附圖中圖1為傳統(tǒng)三進(jìn)制內(nèi)容可尋址存儲器(TCAM)單元的電路圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明示范實(shí)施例的CAM單元的電路圖；以及圖3為示出圖2所示CAM單元的操作的表格。
具體實(shí)施例方式
圖2為根據(jù)本發(fā)明示范實(shí)施例的內(nèi)容可尋址存儲器(CAM)單元200的電路圖。參照圖2，CAM單元200包括由位線BL和反相位線/BL構(gòu)成的位線對、第一存儲器單元210、第二存儲器單元220、匹配線ML、第一比較器230和第二比較器240。
第一存儲器單元210包括用于存儲數(shù)據(jù)DATA和反相數(shù)據(jù)/DATA的第一儲存單元(storage unit)215，以及第一連接器216和217。第一連接器216將位線BL連接到第一儲存單元215，并將經(jīng)位線BL輸入的數(shù)據(jù)DATA傳送到第一儲存單元215。第一連接器217將反相位線/BL連接到第一儲存單元215，并將經(jīng)反相位線/BL輸入的反相數(shù)據(jù)/DATA傳送到第一儲存單元215。
更具體而言，第一儲存單元215包括構(gòu)成鎖存器的第一和第二反相器I1和I2。第一連接器216將第一反相器I1連接到位線BL，而第一連接器217將第二反相器I2連接到反相位線/BL。
第二存儲器單元220包括用于存儲數(shù)據(jù)DATA的第二儲存單元225，以及第二連接器226和227。第二連接器226將位線BL連接到第二儲存單元225，并將經(jīng)位線BL輸入的數(shù)據(jù)DATA傳送到第二儲存單元225。第二連接器227將反相位線/BL連接到第二儲存單元225，并將經(jīng)反相位線/BL輸入的反相數(shù)據(jù)/DATA傳送到第二儲存單元225。
更具體而言，第二儲存單元225包括構(gòu)成鎖存器的第三和第四反相器I3和I4。第二連接器226將第三反相器I3連接到位線BL，而第二連接器227將第四反相器I4連接到反相位線/BL。
第一比較器230連接到匹配線ML和第一儲存單元215。第一比較器230響應(yīng)經(jīng)搜索線SL輸入的搜索數(shù)據(jù)SD和存儲在第一儲存單元215中的數(shù)據(jù)，而將匹配線ML連接到預(yù)定的第一電壓VSS，或使匹配線ML與第一電壓VSS斷開連接。
更具體而言，第一比較器230包括串聯(lián)連接在匹配線ML與第一電壓VSS之間的第一和第二開關(guān)元件SW1和SW2。第一開關(guān)元件SW1具有連接到第一儲存單元215的第一控制輸入，而第二開關(guān)元件SW2具有連接到搜索線SL的第二控制輸入。
第二比較器240連接到匹配線ML和第二儲存單元225。第二比較器240響應(yīng)經(jīng)反相搜索線/SL輸入的反相搜索數(shù)據(jù)/SD和存儲在第二儲存單元225中的數(shù)據(jù)，而將匹配線ML連接到第一電壓VSS，或使匹配線ML與第一電壓VSS斷開連接。
更具體而言，第二比較器240包括串聯(lián)連接在匹配線ML與第一電壓VSS之間的第三和第四開關(guān)元件SW3和SW4。第三開關(guān)元件SW3具有連接到第二儲存單元225的第三控制輸入，而第四開關(guān)元件SW4具有連接到反相搜索線/SL的第四控制輸入。
第一電壓VSS為接地電壓。第一連接器216和217連接到第一字線WL1，而第二連接器226和227連接到第二字線WL2。第一和第二儲存單元215和225包括金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管。
現(xiàn)在將更加詳細(xì)地介紹根據(jù)本發(fā)明示范實(shí)施例的CAM單元200的構(gòu)造及操作。
如圖2進(jìn)一步所示，CAM單元200包括分離的數(shù)據(jù)傳輸線和搜索數(shù)據(jù)傳輸線。更具體而言，數(shù)據(jù)DATA和反相數(shù)據(jù)/DATA經(jīng)位線對BL和/BL傳送，而搜索數(shù)據(jù)SD和反相搜索數(shù)據(jù)/SD經(jīng)搜索線對SL和/SL傳送。
經(jīng)過其進(jìn)行數(shù)據(jù)寫入和讀取操作的位線對BL和/BL還與經(jīng)過其執(zhí)行比較操作的搜索線對SL和/SL分開。因?yàn)檫B接到位線對BL和/BL的晶體管數(shù)量較少，所以位線對BL和/BL的負(fù)載減小。由此，CAM單元200的數(shù)據(jù)讀取和寫入操作速度增大。
圖3為說明圖2所示的CAM單元200操作的表格?，F(xiàn)在將參照圖2和3介紹例如可以防止匹配線ML電壓電平波動的CAM單元200的操作。
經(jīng)位線對BL和/BL傳送要存儲在第一存儲器單元210中的數(shù)據(jù)DATA和反相數(shù)據(jù)/DATA。當(dāng)字線WL1被激活到高電平時，第一連接器216和217導(dǎo)通。第一連接器216和217為陰性溝道金屬氧化物半導(dǎo)體(NMOS)晶體管，其柵極連接到字線WL1。
當(dāng)?shù)谝贿B接器216和217導(dǎo)通時，經(jīng)位線對BL和/BL傳送的數(shù)據(jù)DATA和反相數(shù)據(jù)/DATA存儲在包括第一和第二反相器I1和I2的第一儲存單元215中，字線WL1被減活。
接著，經(jīng)位線對BL和/BL傳送要存儲在第二存儲器單元220中的數(shù)據(jù)DATA和反相數(shù)據(jù)/DATA。當(dāng)字線WL2被激活到高電平時，第二連接器226和227導(dǎo)通。第二連接器226和227為NMOS晶體管，其柵極連接到字線WL2。
當(dāng)?shù)诙B接器226和227導(dǎo)通時，經(jīng)位線對BL和/BL傳送的數(shù)據(jù)DATA和反相數(shù)據(jù)/DATA存儲在包括第三和第四反相器I3和I4的第二儲存單元225中，字線WL2被減活。
現(xiàn)在將說明CAM單元200的搜索和比較操作。
當(dāng)匹配線ML的電壓電平預(yù)充電到高電平時，經(jīng)搜索線對SL和/SL傳送搜索數(shù)據(jù)SD和反相搜索數(shù)據(jù)/SD。雖然在上述示范實(shí)施例中，匹配線ML的電壓電平初始預(yù)充電到高電平，但是在本發(fā)明的另一示范實(shí)施例中，匹配線ML的電壓電平可以預(yù)充電到低電平。
若搜索數(shù)據(jù)SD與存儲數(shù)據(jù)DATA不匹配，則匹配線ML的邏輯電平發(fā)生變化。例如，當(dāng)搜索數(shù)據(jù)SD和存儲數(shù)據(jù)DATA彼此不匹配時，匹配線ML的邏輯電平改變到低電平。然而，當(dāng)搜索數(shù)據(jù)SD與存儲數(shù)據(jù)DATA匹配時，匹配線ML的邏輯電平保持在高電平。
例如，若在字線W1激活時分別向位線BL和反相位線/BL施加“0”和“1”，使得“0”存儲在第一存儲器單元210中，而在字線W2激活時分別向位線BL和反相位線/BL施加“0”和“1”，使得“0”存儲在第二存儲器單元220中。另外，若經(jīng)搜索線SL傳送“0”，則經(jīng)反相搜索線/SL傳送“1”。于是，第一儲存單元215的第一節(jié)點(diǎn)N1具有等于“1”的邏輯值，而第二儲存單元225的第二節(jié)點(diǎn)N2具有等于“0”的邏輯值。
第一比較器230的第一和第二開關(guān)元件SW1和SW2為NMOS晶體管。第一開關(guān)元件SW1的柵極受第一控制輸入控制。第一控制輸入為從第一節(jié)點(diǎn)N1輸出的邏輯值。第二開關(guān)元件SW2的柵極受第二控制輸入控制。第二控制輸入為從搜索線SL輸出的搜索數(shù)據(jù)SD的邏輯值。
因?yàn)榈谝还?jié)點(diǎn)N1的邏輯值為“1”而搜索數(shù)據(jù)SD為“0”，所以第一開關(guān)元件SW1導(dǎo)通，而第二開關(guān)元件SW2斷開。因此，匹配線ML未連接到第一電壓VSS，即接地電壓。
第二比較器240的第三和第四開關(guān)元件SW3和SW4為NMOS晶體管。第三開關(guān)元件SW3的柵極受第三控制輸入控制。第三控制輸入為從第二節(jié)點(diǎn)N2輸出的邏輯值。第四開關(guān)元件SW4的柵極受第四控制輸入控制。第四控制輸入為從反相搜索線/SL輸出的反相搜索數(shù)據(jù)/SD的邏輯值。
因?yàn)榈诙?jié)點(diǎn)N2的邏輯值為“0”而反相搜索數(shù)據(jù)/SD為“1”，所以第四開關(guān)元件SW4導(dǎo)通，而第三開關(guān)元件SW3斷開。因此，匹配線ML未連接到第一電壓VSS，即接地電壓。例如，匹配線ML的電壓電平保持在初始高電壓，使得搜索數(shù)據(jù)SD與存儲數(shù)據(jù)DATA匹配。
若經(jīng)搜索線SL傳送“1”，而經(jīng)反相搜索線/SL傳送“0”，則第一儲存單元215的第一節(jié)點(diǎn)N1具有等于“1”的邏輯值，而第二儲存單元225的第二節(jié)點(diǎn)N2具有等于“0”的邏輯值。于是，第三和第四開關(guān)元件SW3和SW4都斷開，而第一和第二開關(guān)元件SW1和SW2都導(dǎo)通。從而，匹配線ML連接到第一電壓VSS，即接地電壓，而匹配線ML的電壓從初始高電壓改變到低電壓，使得搜索數(shù)據(jù)SD與存儲數(shù)據(jù)DATA不匹配。
在CAM單元200中，搜索線對SL和/SL不直接連接到與匹配線ML直接相連接的第一和第三開關(guān)元件SW1和SW3。由此，可以避免匹配線ML的電壓響應(yīng)于搜索數(shù)據(jù)SD而波動。另外，根據(jù)本發(fā)明的CAM單元200及其存儲器陣列分開執(zhí)行比較操作和數(shù)據(jù)讀取及寫入操作，以改善CAM單元200的工作速度。
雖然，已經(jīng)參照本發(fā)明的示范實(shí)施例具體地示出和描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，對其形式和細(xì)節(jié)進(jìn)行各種改變。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)容可尋址存儲器(CAM)單元，包括位線對，包括位線和反相位線；第一存儲器單元，包括用于存儲數(shù)據(jù)的第一儲存單元、和用于將位線對連接到第一儲存單元并將經(jīng)位線對輸入的數(shù)據(jù)傳送到第一儲存單元的第一連接器；第二存儲器單元，包括用于存儲數(shù)據(jù)的第二儲存單元、和用于將位線對連接到第二儲存單元并將經(jīng)位線對輸入的數(shù)據(jù)傳送到第二儲存單元的第二連接器；匹配線；第一比較器，連接到匹配線和第一儲存單元，該第一比較器用于響應(yīng)經(jīng)搜索線輸入的搜索數(shù)據(jù)和存儲在第一儲存單元中的數(shù)據(jù)，而執(zhí)行將匹配線連接到第一電壓和使匹配線與第一電壓斷開連接中之一；以及第二比較器，連接到匹配線和第二儲存單元，該第二比較器用于響應(yīng)經(jīng)反相搜索線輸入的搜索數(shù)據(jù)和存儲在第二儲存單元中的數(shù)據(jù)執(zhí)行將匹配線連接到第一電壓和使匹配線與第一電壓斷開連接中之一。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAM單元，其中第一儲存單元包括鎖存器，該鎖存器包括第一和第二反相器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAM單元，其中第一比較器包括串聯(lián)連接在匹配線和第一電壓之間的第一和第二開關(guān)元件，第一開關(guān)元件用于從第一儲存單元接收第一控制輸入，第二開關(guān)元件用于從搜索線接收第二控制輸入。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAM單元，其中第二比較器包括串聯(lián)連接在匹配線和第一電壓之間的第三和第四開關(guān)元件，第三開關(guān)元件用于從第二儲存單元接收第三控制輸入，第四開關(guān)元件用于從反相搜索線接收第四控制輸入。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAM單元，其中第一連接器連接到第一字線，而第二連接器連接到第二字線。
6.一種內(nèi)容可尋址存儲器(CAM)單元，包括位線對，包括經(jīng)其傳送數(shù)據(jù)的位線和反相位線；第一和第二字線；匹配線；搜索線對，包括經(jīng)其傳送搜索數(shù)據(jù)的搜索線和反相搜索線；第一和第二存儲器單元，分別連接到第一和第二字線、以及位線對，該第一和第二存儲器單元用于分別在第一和第二字線激活時存儲經(jīng)位線對傳送的數(shù)據(jù)；以及第一和第二比較器，連接到第一和第二存儲器單元、搜索線對和匹配線，該第一和第二比較器用于響應(yīng)存儲在第一和第二存儲器單元中的數(shù)據(jù)和經(jīng)搜索線對傳送的搜索數(shù)據(jù)，而執(zhí)行將匹配線連接到第一電壓和使匹配線與第一電壓斷開連接中之一。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的CAM單元，其中在經(jīng)位線傳送的數(shù)據(jù)與經(jīng)搜索線傳送的搜索數(shù)據(jù)匹配時，第一和第二比較器使匹配線與第一電壓斷開連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的CAM單元，其中在經(jīng)位線傳送的數(shù)據(jù)與經(jīng)搜索線傳送的搜索數(shù)據(jù)不匹配時，第一和第二比較器將匹配線連接到第一電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的CAM單元，其中第一存儲器單元包括用于存儲數(shù)據(jù)的第一儲存單元、和連接到第一字線以將經(jīng)位線對輸入的數(shù)據(jù)傳送到第一儲存單元的第一連接器，而第二存儲器單元包括用于存儲數(shù)據(jù)的第二儲存單元、和連接到第二字線以將經(jīng)位線對輸入的數(shù)據(jù)傳送到第二儲存單元的第二連接器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的CAM單元，其中第一儲存單元包括具有第一和第二反相器的鎖存器，第二儲存單元包括具有第三和第四反相器的鎖存器。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的CAM單元，其中第一比較器包括串聯(lián)連接在匹配線和第一電壓之間的第一和第二開關(guān)元件，第一開關(guān)元件用于從第一儲存單元接收第一控制輸入，第二開關(guān)元件用于從搜索線接收第二控制輸入。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的CAM單元，其中第二比較器包括串聯(lián)連接在匹配線和第一電壓之間的第三和第四開關(guān)元件，第三開關(guān)元件用于從第二儲存單元接收第三控制輸入，第四開關(guān)元件用于從反相搜索線接收第四控制輸入。
13.一種存儲器陣列，包括N個按列設(shè)置的位線對，以及M個按行設(shè)置的地址線對；以及N×M個存儲器單元，分別連接到N個位線對和M個地址線對，每個存儲器單元經(jīng)N個位線對中連接到該存儲器單元的一個接收數(shù)據(jù)，且每個存儲器單元包括第一和第二字線，連接到M個地址線對中的每一個；匹配線；搜索線對，包括經(jīng)其傳送搜索數(shù)據(jù)的搜索線和反相搜索線；第一和第二存儲器單元，分別連接到第一和第二字線、以及一個位線對，該第一和第二存儲器單元用于分別在第一和第二字線激活時存儲經(jīng)位線對傳送的數(shù)據(jù)；以及第一和第二比較器，連接到第一和第二存儲器單元、搜索線對和匹配線，該第一和第二比較器用于響應(yīng)存儲在第一和第二存儲器單元中的數(shù)據(jù)和經(jīng)搜索線對傳送的搜索數(shù)據(jù)，而執(zhí)行將匹配線連接到第一電壓和使匹配線與第一電壓斷開連接中之一。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的存儲器陣列，其中在經(jīng)位線對中的位線傳送的數(shù)據(jù)與經(jīng)搜索線傳送的搜索數(shù)據(jù)匹配時，第一和第二比較器使匹配線與第一電壓斷開連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的存儲器陣列，其中在經(jīng)位線對中的位線傳送的數(shù)據(jù)與經(jīng)搜索線傳送的搜索數(shù)據(jù)不匹配時，第一和第二比較器將匹配線連接到第一電壓。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的存儲器陣列，其中第一存儲器單元包括用于存儲數(shù)據(jù)的第一儲存單元、和連接到第一字線以將經(jīng)位線對輸入的數(shù)據(jù)施加到第一儲存單元的第一連接器，而第二存儲器單元包括用于存儲數(shù)據(jù)的第二儲存單元、和連接到第二字線以將經(jīng)位線對輸入的數(shù)據(jù)傳送到第二儲存單元的第二連接器。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的存儲器陣列，其中第一儲存單元包括具有第一和第二反相器的鎖存器，第二儲存單元包括具有第三和第四反相器的鎖存器。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的存儲器陣列，其中第一比較器包括串聯(lián)連接在匹配線和第一電壓之間的第一和第二開關(guān)元件，第一開關(guān)元件用于從第一儲存單元接收第一控制輸入，第二開關(guān)元件用于從搜索線接收第二控制輸入。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的存儲器陣列，其中第二比較器包括串聯(lián)連接在匹配線和第一電壓之間的第三和第四開關(guān)元件，第三開關(guān)元件用于從第二儲存單元接收第三控制輸入，第四開關(guān)元件用于從反相搜索線接收第四控制輸入。
全文摘要
提供了一種高速工作的內(nèi)容可尋址存儲器(CAM)單元。該CAM單元包括由位線和反相位線組成的位線對、第一和第二存儲器單元、匹配線、以及第一和第二比較器。第一存儲器單元包括第一儲存單元、和用于將經(jīng)位線對輸入的數(shù)據(jù)傳送到第一儲存單元的第一連接器。第二存儲器單元包括第二儲存單元、和用于將經(jīng)位線對輸入的數(shù)據(jù)傳送到第二儲存單元的第二連接器。第一比較器連接到匹配線和第一儲存單元，并響應(yīng)經(jīng)搜索線輸入的搜索數(shù)據(jù)和存儲在第一儲存單元中的數(shù)據(jù)，而使匹配線與第一電壓相連接或斷開連接。第二比較器連接到匹配線和第二儲存單元，并響應(yīng)經(jīng)反相搜索線輸入的搜索數(shù)據(jù)和存儲在第二儲存單元中的數(shù)據(jù)，而使匹配線與第一電壓相連接或斷開連接。
文檔編號G11C15/04GK1677567SQ20051005279
公開日2005年10月5日 申請日期2005年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月12日
發(fā)明者申昊根, 趙郁來, 徐鐘洙 申請人:三星電子株式會社