內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明系關(guān)于一種內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器(content addressable memory,簡(jiǎn)稱(chēng)CAM), 特別是一種三重內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器(Ternary content addressable memory,簡(jiǎn)稱(chēng)TCAM)。
【背景技術(shù)】
[0002] 內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器包含多數(shù)呈陣列排列的內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)單元(CAM cell),并以 列為單位將其儲(chǔ)存內(nèi)容與一搜尋數(shù)據(jù)比較是否匹配(match),以產(chǎn)生多數(shù)分別與列對(duì)應(yīng)的 匹配位。根據(jù)每一內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)單元可儲(chǔ)存的狀態(tài)數(shù)目,內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器可以是二重 (binary)、三重、或其它方式的內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器。
[0003] 當(dāng)內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器是二重內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器時(shí),每一內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)單元包括 一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元及一比較電路,其中,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存一數(shù)據(jù)位及一互補(bǔ)數(shù)據(jù)位,以表示 「〇」及「1」這二種邏輯狀態(tài)中的一個(gè)。當(dāng)內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器是三重內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器時(shí),每 一內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)單元包括一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、一屏蔽存儲(chǔ)單元(mask memory cell)及一比 較電路,其中,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存一數(shù)據(jù)位及一互補(bǔ)數(shù)據(jù)位,屏蔽存儲(chǔ)單元儲(chǔ)存一屏蔽位及 一互補(bǔ)屏蔽位,二者相互配合以表示「〇」、「1」及「不理會(huì)(don' t care)」這三種邏輯狀態(tài) 的其中一個(gè)。
[0004] 一般而言,當(dāng)字線(xiàn)(word-line)處于邏輯「1」時(shí),內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器可經(jīng)由位線(xiàn) (bit-line)而對(duì)存儲(chǔ)單元進(jìn)行讀出或?qū)懭?。然而,?dāng)多個(gè)存儲(chǔ)單元排列成陣列或矩陣的型 式時(shí),常會(huì)發(fā)生字線(xiàn)方向的干擾,也就是字線(xiàn)的邏輯狀態(tài)雖為「1」,但卻不做讀取或?qū)懭雱?dòng) 作,這常易導(dǎo)致數(shù)據(jù)遭受誤損的問(wèn)題發(fā)生。因此,有必要發(fā)展新的內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器技術(shù)以 改善之。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 因此本發(fā)明的目的之一即在解決上述問(wèn)題。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例,其提供一種內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器,其包括:一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單 元,用以?xún)?chǔ)存一數(shù)據(jù)位;一屏蔽存儲(chǔ)單元,用以?xún)?chǔ)存一屏蔽位;以及一比較及讀取單元,連 接至少一讀取字線(xiàn)以接收至少一讀取字信號(hào),連接至少一功能位線(xiàn)以接收一搜尋位信號(hào), 并耦接該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元及該屏蔽存儲(chǔ)單元以接收該數(shù)據(jù)位及該屏蔽位;其中,該數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 單元連接一數(shù)據(jù)用寫(xiě)入字線(xiàn)以接收一數(shù)據(jù)寫(xiě)入字信號(hào),該屏蔽存儲(chǔ)單元連接一屏蔽用寫(xiě)入 字線(xiàn)以接收一屏蔽寫(xiě)入字信號(hào),藉以控制一寫(xiě)入位信號(hào)是否可經(jīng)由一對(duì)寫(xiě)入位線(xiàn)被寫(xiě)入該 數(shù)據(jù)位及該屏蔽位;其中,該比較及讀取單元比較該數(shù)據(jù)位、該屏蔽位、及該搜尋位信號(hào),藉 以決定上述三者之間是否匹配;及其中,該比較及讀取單元依據(jù)該至少一讀取字信號(hào)決定 該數(shù)據(jù)位及該屏蔽位是否可被讀取。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,其提供一種內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器,其包括:一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單 元,用以?xún)?chǔ)存一數(shù)據(jù)位;一屏蔽存儲(chǔ)單元,用以?xún)?chǔ)存一屏蔽位;以及一比較及讀取單元,連 接至少一讀取字線(xiàn)以接收至少一讀取字信號(hào),連接至少一功能位線(xiàn)以接收一搜尋位信號(hào), 并耦接該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元及該屏蔽存儲(chǔ)單元以接收該數(shù)據(jù)位及該屏蔽位;其中,該數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 單元與該屏蔽存儲(chǔ)單元連接一寫(xiě)入字線(xiàn)以接收一寫(xiě)入字信號(hào),藉以控制一數(shù)據(jù)寫(xiě)入位信號(hào) 與一屏蔽寫(xiě)入位信號(hào)是否可經(jīng)由一對(duì)數(shù)據(jù)用寫(xiě)入位線(xiàn)與一對(duì)屏蔽用寫(xiě)入位線(xiàn)而分別被寫(xiě) 入該數(shù)據(jù)位及該屏蔽位;其中,該比較及讀取單元比較該數(shù)據(jù)位、該屏蔽位、及該搜尋位信 號(hào),藉以決定上述三者之間是否匹配;及其中,該比較及讀取單元依據(jù)該至少一讀取字信號(hào) 決定該數(shù)據(jù)位及該屏蔽位是否可被讀取。
[0008] 在一實(shí)施例中,該至少一功能位線(xiàn)可包含一對(duì)混用位線(xiàn),且倘若該比較及讀取單 元允許該數(shù)據(jù)位及該屏蔽位被讀取,則該數(shù)據(jù)位及該屏蔽位經(jīng)由該對(duì)混用位線(xiàn)被讀取。
【附圖說(shuō)明】
[0009] 附圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器之方塊示意圖。
[0010] 附圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例的內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器之方塊示意圖。
[0011] 附圖3為本發(fā)明第三實(shí)施例的內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器之方塊示意圖。
[0012] 附圖4為本發(fā)明第四實(shí)施例的內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器之方塊示意圖。
[0013] 附圖5為本發(fā)明第五實(shí)施例的內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器之方塊示意圖。
[0014] 附圖6為本發(fā)明第六實(shí)施例的內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器之方塊示意圖。
[0015] 附圖7為以金氧半晶體管設(shè)計(jì)的內(nèi)存電路示意圖,以第三實(shí)施例或第六實(shí)施例的 內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器為例。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 為使貴審查委員能對(duì)本發(fā)明之特征、目的及功能有更進(jìn)一步的認(rèn)知與了解,茲配 合圖式詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例如后。在所有的說(shuō)明書(shū)及圖示中,將采用相同的組件編號(hào) 以指定相同或類(lèi)似的組件。
[0017] 附圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器100之方塊示意圖。該內(nèi)容可尋 址存儲(chǔ)器100包含:一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元110、一屏蔽存儲(chǔ)單元120、及一比較及讀取單元130, 其可實(shí)現(xiàn)三重的內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器(Ternary content addressable memory,簡(jiǎn)稱(chēng)TCAM); 其中,該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元lio用以?xún)?chǔ)存一數(shù)據(jù)位(data bit);該屏蔽存儲(chǔ)單元120用以?xún)?chǔ)存 一屏蔽位(mask bit);該比較及讀取單元130用以比較一搜尋位信號(hào)、該數(shù)據(jù)位、及該屏蔽 位,以決定三者之間是否匹配而輸出一匹配信號(hào)M ;且該內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器100可藉由該比 較及讀取單元130而讀取該數(shù)據(jù)位NOD及該屏蔽位NOC。
[0018] 此外,為了使本實(shí)施例的內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器得以依據(jù)該搜尋位信號(hào)、該數(shù)據(jù)位、及 該屏蔽位而尋址并進(jìn)行內(nèi)容的讀取或?qū)懭耄搩?nèi)容可尋址存儲(chǔ)器可進(jìn)一步包含:至少一讀 取字線(xiàn)(Read word-line)、至少一功能位線(xiàn)(Functional bit-line)、一數(shù)據(jù)用寫(xiě)入字線(xiàn) (Data-use write word-line)、一屏蔽用寫(xiě)入字線(xiàn)(Mask-use write word-line)、及一對(duì)寫(xiě) 入位線(xiàn)(Write bit-line)。如此,該比較及讀取單元130可連接該至少一讀取字線(xiàn)以接收 至少一讀取字信號(hào)、連接該至少一功能位線(xiàn)以接收一搜尋位信號(hào)、并耦接該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元 及該屏蔽存儲(chǔ)單元以接收該數(shù)據(jù)位及該屏蔽位;該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元110可連接該數(shù)據(jù)用寫(xiě)入 字線(xiàn)以接收一數(shù)據(jù)寫(xiě)入字信號(hào),該屏蔽存儲(chǔ)單元120可連接該屏蔽用寫(xiě)入字線(xiàn)以接收一屏 蔽寫(xiě)入字信號(hào),藉以控制一寫(xiě)入位信號(hào)是否可經(jīng)由該對(duì)寫(xiě)入位線(xiàn)而被寫(xiě)入該數(shù)據(jù)位及該屏 蔽位。
[0019] 在如附圖1所示的實(shí)施例中,該至少一讀取字線(xiàn)是一條讀取字線(xiàn)RWL,該至少一功 能位線(xiàn)是一對(duì)混用位線(xiàn)HBLP及HBLN,該數(shù)據(jù)用寫(xiě)入字線(xiàn)標(biāo)示為WWLD,該屏蔽用寫(xiě)入字線(xiàn)標(biāo) 示為WWLC,且該對(duì)寫(xiě)入位線(xiàn)標(biāo)示為WBLP及WBLN。如此,該比較及讀取單元130連接該讀取 字線(xiàn)RWL以接收讀取字信號(hào),該比較及讀取單元130連接該對(duì)混用位線(xiàn)HBLP及HBLN以接 收搜尋位信號(hào),該比較及讀