CN113053434A - 基于FeFET结构的高能效TCAM及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于FeFET结构的高能效TCAM及其操作方法，涉及适合于低功耗高性能的基于FeFET的存储器的设计；充分利用了FeFET的存储特性实现了全新的基于2FeFET结构的TCAM单元的设计，节约了晶体管的数量，降低了搜索能耗，并获得了数据保存的非易失性。本发明分别采用2FeFET‑1T和2FeFET‑2T结构，结合了FeFET和CMOS的优点，在不降低性能的情况下，利用FeFET独特的结构实现了相比传统基于CMOS的TCAM更少的面积开销和更低的能耗，并且实现了非易失性。

Description

基于FeFET结构的高能效TCAM及其操作方法
技术领域
本发明涉及存储领域，尤其涉及基于FeFET结构的高能效TCAM及其操作方法，考虑运用2FeFET这一结构，用于具有非易失性的低功耗高性能TCAM设计。
背景技术
在大数据时代，各种数据密集型应用要求高效、并行的数据分析操作来取代传统数字机器中的顺序、时间和能耗操作，这一需求在搜索功能方面尤为突出。三态内容寻址内存(Ternary content addressable memory，TCAM)支持在给定输入向量的存储内存阵列上进行并行搜索，是解决处理器内存瓶颈挑战的潜在解决方案。由于具有内容寻址和完全并行的特性，TCAM在神经形态计算、IP路由器和内存数据处理等许多领域都得到了应用。
虽然基于标准CMOS技术的传统TCAM早就被提出，但是随着CMOS技术扩展到物理极限，传统的TCAM具有较大的面积开销和电流泄露等缺点越来越凸显。而新兴的非易失性存储器(NVMs)如双端电阻RAM(ReRAM)和铁电场效应晶体管(Ferroelectric field effecttransistor，FeFET)等器件可以用逻辑“0”/“1”来表示他们的高/低阻状态，从而实现更紧凑的TCAM设计。由于这种基于非易失性存储器的TCAM设计非常有前景，目前的许多工作都致力于设计出面积更小、能耗更低、延迟更低的TCAM单元。
发明内容
本发明的目的在于针对目前已有的TCAM能耗较高，性能不够好的问题，提供两种基于2FeFET结构的TCAM设计，实现更低的能耗及延迟。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提出的第一种基于FeFET结构的高能效TCAM，具体为：每个TCAM单元由2FeFET结构和NMOS构成；所述2FeFET结构中两个FeFET器件源极分别与搜索线SL1和SL2相连，栅极分别与字线WL1和WL2相连，漏极与NMOS栅极D相连，NMOS漏极与匹配线ML相连，每行TCAM单元匹配线相连。
进一步地，阵列的每一列共享同一条纵向的SL1和SL2，ML每根通过PMOS接到VDD，同时接反相放大器作为输出。
进一步地，ML通过单个NMOS放电。
进一步地，通过对栅极的操作对FeFET进行三种类型的存储：1，0和don't care。
进一步地，两个FeFET的漏极传递匹配与否的信息。
本发明还提出第一种TCAM的操作方法，该方法包括：
在阵列开始工作前，对每个单元进行数据存储，即将信息编码为二进制序列后，通过WL1和WL2对2FeFET结构进行写入；
对于每次搜索周期，分为预充电阶段和搜索阶段；
预充电阶段：先将SL1和SL2置0，WL1和WL2置1，使得D充分放电到0，再为ML充电至高电平；
搜索阶段：保持WL1和WL2的电压不变，关断ML的充电，将SL1和SL2置为搜索的电压情况，此时，对于匹配的单元，D为0，ML不会通过NMOS放电，对于不匹配的单元，D为1，ML通过NMOS放电；等待一段时间后，放电过程结束，观测每一行反相放大器的输出，若为1，说明此行ML有放电，该行不匹配；若为0，说明此行ML未放电，该行匹配。
本发明提出的第二种基于FeFET结构的高能效TCAM，具体为：每个TCAM单元由2FeFET结构和反相器结构构成；所述2FeFET结构中两个FeFET器件源极分别与搜索线SL1和SL2相连，栅极分别与字线WL1和WL2相连，漏极与反相器结构输入相连，反相器结构的电源线与上一个TCAM单元的匹配线相连，反相器结构输出与本单元匹配线相连，每行所有TCAM单元串联连接匹配线，每行第一个单元的反相器结构的电源线与供电VDD相连。
进一步地，所述反相器结构由一个PMOS和一个NMOS构成；每一行末尾单元的输出经过反相放大器作为最终输出，每一列共享同一条纵向的SL1和SL2。
进一步地，ML通过反相器结构放电。
进一步地，通过对栅极的操作对FeFET进行三种类型的存储：1，0和don't care。
进一步地，两个FeFET的漏极传递匹配与否的信息。
本发明还提出第二种TCAM的操作方法，该方法包括：
在阵列开始工作前，对每个单元进行数据存储，即将信息编码为二进制序列后，通过WL1和WL2对2FeFET结构进行写入；
对于每次搜索周期，将WL1和WL2置1，SL1和SL2置为搜索的电压情况，保持第一个单元反相器的电源线接供电VDD；匹配的单元会给其后一个单元的ML充电，而不匹配的单元会导致其后面所有单元的ML均为低电平；等待一段时间后，所有单元ML的电平情况传递到末端反相放大器，观察反相放大器的输出，若为1，该行至少有一个单元的输出ML为低电平，说明该行不匹配；若为0，该行所有TCAM单元的输出ML为高电平，说明该行匹配。
本发明的有益效果如下：
本发明中的两种TCAM设计可以实现能耗的节省和延迟的降低。
(1)对于2FeFET-1T的TCAM设计，在阵列中，每个TCAM单元仅有一个NMOS连接到匹配线ML上，降低了ML电容，进而降低了预充电能耗。并且由于ML电容的降低和ML与地面之间的电阻降低，由2FeFET-1T的TCAM设计组成的阵列比现有的TCAM设计有更小的搜索延迟。由于本设计的器件数目较少，TCAM的面积较小，可以带来生产成本的降低。
(2)对于2FeFET-2T的TCAM设计，与默认的TCAM不同，这种TCAM在每次搜索前不需要对ML进行预充电操作，因此可以有效的降低能耗。并且相对于其他的不需要预充电类型的TCAM，由于2FeFET结构的优越性，搜索延迟有很大的降低。由于本设计的器件数目较少，TCAM的面积较小，可以带来生产成本的降低。
附图说明
图1是2FeFET-1T的TCAM单元(a)及其组成阵列(b)结构图；
图2是2FeFET-2T的TCAM单元(a)及其组成阵列(b)结构图；
图3是2FeFET-1T的TCAM设计的仿真波形；
图4是2FeFET-2T的TCAM设计的仿真波形；
图5是对2FeFET-1T的TCAM阵列进行仿真采用的数据。
图6是对2FeFET-2T的TCAM阵列进行仿真采用的数据。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
1、2FeFET-1T的TCAM单元及其组成阵列整体结构和操作流程
如图1所示，每个TCAM单元包括一个2FeFET结构和一个NMOS，其中，2FeFET结构中的FeFET器件M1和FeFET器件M2的源极分别接到搜索线SL1和SL2，栅极分别接字线WL1和WL2，漏极相连接到NMOS的栅极D，NMOS的漏极接匹配线ML，源极接地。在阵列中，多个单元并联至ML构成一行，每一列共享同一条纵向的SL1和SL2，ML每根通过一个PMOS接到VDD，同时接反相放大器作为输出。
整个2FeFET-1T的TCAM组成的阵列的运行过程如下：
(1)在由2FeFET-1T的TCAM组成的阵列开始工作前，先对每个单元进行数据的存储：即将信息编码为二进制序列后，通过wL1和WL2对2FeFET结构进行写入，写入的状态用S和
Figure BDA0002932270520000031
表示。
(2)对于每次搜索周期，都将分为两个阶段：
(2.1)预充电阶段：先将SL1和SL2置0，WL1和WL2置1，使得D充分放电到0，再将PMOS的栅极pre置0，为ML充电至高电平；
(2.2)搜索阶段：保持WL1和WL2的电压不变，将pre置1(即关断ML的充电)，将SL1和SL2置为搜索的电压情况，由于匹配线ML的状态由2FeFET结构控制：
Figure BDA0002932270520000041
因此，对于匹配的单元，D为0，ML不会通过NMOS放电，对于不匹配的单元，D为1，ML通过NMOS放电；等待一段时间后，放电过程结束，观测每一行反相放大器的输出，若输出为高电平，表明反相放大器的输入为低电平，说明此行ML有放电，该行不匹配；反之，若输出为低电平，表明反相放大器的输入为高电平，说明此行ML未放电，该行匹配。
写入和搜索的真值表如下表所示(其中写入电压Vw＝4V，搜索电压Vs＝1V)：
Figure BDA0002932270520000042
2、2FeFET-2T的TCAM单元及其组成阵列整体结构和操作流程
如图2所示，对于2FeFET-2T的TCAM，每个TCAM单元包括一个2FeFET结构和一个反相器结构，本实施例中反相器结构由一个PMOS和一个NMOS构成，但不限于此；2FeFET结构中的FeFET器件M1和FeFET器件M2的源极分别接到搜索线SL1和SL2，栅极分别接字线WL1和WL2，漏极相连接到反相器结构的输入D，反相器结构的电源线接上一个TCAM单元的输出。如上所述，在阵列中，每行所有单元中反相器的电源线和输出依次串联，且只有第一个单元需要供电VDD连接其反相器的电源线，每一行末尾单元的输出经过反相放大器作为最终输出，每一列共享同一条纵向的L1和SL2。
整个2FeFET-2T的TCAM组成的阵列的运行过程如下：
(1)在由2FeFET-2T的TCAM组成的阵列开始工作前，先对每个单元进行数据的存储：即将信息编码为二进制序列后，通过WL1和WL2对2FeFET结构进行写入，写入的状态用S和
Figure BDA0002932270520000043
表示。
(2)对于每次搜索周期，将WL1和WL2置1，sL1和SL2置为搜索的电压情况，保持第一个单元反相器的电源线接供电VDD，在这种TCAM设计中，每个TCAM单元的输出Ml由该TCAM单元中反相器的输入D以及前一个TCAM单元的输出Mli决定，即：
Figure BDA0002932270520000051
因此，匹配的TCAM单元会给其后面一个TCAM单元的ML充电，而不匹配的单元会导致其后面所有单元的ML均为低电平；等待一段时间后，所有TCAM单元ML的电平情况传递到末端反相放大器，观察反相放大器的输出，若为高电平说明反相放大器输入为低电平，该行至少有一个TCAM单元的输出ML为低电平，说明该行不匹配；若反相放大器输出为低电平，说明反相放大器输入为高电平，该行所有TCAM单元的输出ML为高电平，说明该行匹配。
写入和搜索的真值表如下表所示(其中写入电压Vw＝4V，施加于字线上的搜索电压Vs＝1V，施加于搜索线上的搜索电压VHigj＝1V，施加于搜索线上的搜索电压VLow＝-0.8V)：
Figure BDA0002932270520000052
本发明的功能和效果通过以下仿真实验进一步说明展示：
1.仿真条件
实验使用基于物理电路的兼容SPECTRE和SPICE模型对FeFET进行仿真，该模型基于Preisach模型。该模型实现了高效的设计与分析，已广泛应用于FeFET电路设计中。它支持45纳米，22纳米或10纳米的预测技术模型(Predictive Technology Models,PTMs)作为基本晶体管。仿真所使用的基本晶体管为PTM 45nm模型。电压设置为1V。
在仿真时，对于2FeFET-1T的TCAM设计采用SPECTRE软件进行仿真，对于2FeFET-2T的TCAM设计采用SPECTRE软件进行仿真，除了对本发明中的两种设计进行仿真，我们将我们的结果与非专利文献1(K.Pagiamtzis and A.Sheikholeslami,“Content-addressablememory(cam)circuits and architectures:A tutorial and survey,”JSSC,vol.41,pp.712–727,2006.)，非专利文献2(J.Li et al.,“1mb 0.41μm2 2t-2r cell nonvolatiletcam with two-bit encoding and clocked self-referenced sensing,”JSSC,vol.49,pp.896–907,2014.)，非专利文献3(X.Yin et al.,“An ultra-dense 2fefet tcam designbased on a multidomain fefet model,”IEEE TCAS-II,vol.66,pp.1577–1581,2018.)和非专利文献4(T.V.Mahendra et al.,“Energy-efficient precharge-free ternarycontent addressable memory(tcam)for high search rate applications,”TCAS-I,2020.)中的4种TCAM设计做了比较。
比较的指标主要包括晶体管数量、搜索类型(需要预充电与不需要预充电)、搜索延迟和每次搜索每个TCAM单元的搜索能耗。对于本发明中的两种TCAM设计，测量延迟均采用的是最差情况下的延迟，即只有一个TCAM单元不匹配进行放电(对于2FeFET-2T的设计为第一个单元不匹配进行放电)；如图5和图6所示，测量能耗时采用的是图中的数据，对一个8×8的TCAM阵列进行仿真，存储在1-8行的数据分别为10101010、10110000、00100110、01001001、10100101、10001110、10111010、00011101；进行的4次搜索数据依次为10101010、00100100、00011101、00011101；在图中M表示匹配，MM表示不匹配。
2.仿真结果
1)非易失性的验证
1.1)图3给出了写入0，写入1和写入X三种情况下2FeFET-1T的TCAM设计的仿真波形，其中第一次搜索验证“写入0，搜索0”，结果匹配；第二次搜索验证“写入0，搜索1”，结果不匹配；第三次搜索验证“写入X，搜索1”，结果匹配。仿真结果说明2FeFET-1T的TCAM设计具有非易失性。
1.2)由于2FeFET-2T的TCAM每个单元的放电情况和与之相邻的前一个TCAM单元的输出(MLi)有关，因此图4的前三次搜索为前一个TCAM单元的输出(MLi)为高电平的情况，最后一次搜索为MLi为低电平的情况，其中第一次搜索“写入0，搜索0”，匹配；第二次搜索“写入0，搜索1”，不匹配；第三次搜索“写入X，搜索1”，匹配；第四次搜索“写入X，搜索1”，但是由于MLi为低电平，输出保持高电平，不匹配。仿真结果说明2FeFET-2T的TCAM设计具有非易失性。
2)能耗的优化
下表给出了两种基于2FeFET结构的TCAM设计与其他TCAM设计各项指标的比较。
Figure BDA0002932270520000071
由上表可以看出，16T CMOS TCAM/2FeFET TCAM的搜索能耗和搜索延迟分别为2FeFET-1T TCAM的3.02/1.79倍和2.3/1.35倍，显然2FeFET-1T TCAM节省了能耗并降低了延迟；16T CMOS TCAM/2FeFET TCAM的搜索能耗为2FeFET-2T TCAM的8.08/4.79倍，虽然不需要预充电的2FeFET-2T TCAM由于NAND的级联结构牺牲了搜索延迟，但是与同样不需要预充电的14T TCAM相比，2FeFET-2T TCAM在降低搜索延迟方面的优势仍然很明显。
以上结果可以看出，本发明不仅具有CMOS设计难以实现的非易失性，同时具有设计紧凑、能耗较小、延迟较低的特点。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于FeFET结构的高能效TCAM，其特征在于，每个TCAM单元由2FeFET结构和NMOS构成；所述2FeFET结构中两个FeFET器件源极分别与搜索线SL1和SL2相连，栅极分别与字线WL1和WL2相连，漏极与NMOS栅极D相连，NMOS漏极与匹配线ML相连，每行TCAM单元匹配线相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于FeFET结构的高能效TCAM，其特征在于，ML通过单个NMOS放电。
3.根据权利要求1所述的一种基于FeFET结构的高能效TCAM，其特征在于，阵列的每一列共享同一条纵向的SL1和SL2，ML每根通过PMOS接到VDD，同时接反相放大器作为输出。
4.一种权利要求1-3任一项所述TCAM的操作方法，其特征在于，该方法包括：
在阵列开始工作前，对每个单元进行数据存储，即将信息编码为二进制序列后，通过WL1和WL2对2FeFET结构进行写入；
对于每次搜索周期，分为预充电阶段和搜索阶段；
预充电阶段：先将SL1和SL2置0，WL1和WL2置1，使得D充分放电到0，再为ML充电至高电平；
搜索阶段：保持WL1和WL2的电压不变，关断ML的充电，将SL1和SL2置为搜索的电压情况，此时，对于匹配的单元，D为0，ML不会通过NMOS放电，对于不匹配的单元，D为1，ML通过NMOS放电；等待一段时间后，放电过程结束，观测每一行反相放大器的输出，若为1，说明此行ML有放电，该行不匹配；若为0，说明此行ML未放电，该行匹配。
5.一种基于FeFET结构的高能效TCAM，其特征在于，每个TCAM单元由2FeFET结构和反相器结构构成；所述2FeFET结构中两个FeFET器件源极分别与搜索线SL1和SL2相连，栅极分别与字线WL1和WL2相连，漏极与反相器结构输入相连，反相器结构的电源线与上一个TCAM单元的匹配线相连，反相器结构输出与本单元匹配线相连，每行所有TCAM单元串联连接匹配线，每行第一个单元的反相器结构的电源线与供电VDD相连。
6.根据权利要求5所述的一种基于FeFET结构的高能效TCAM，其特征在于，ML通过反相器结构放电。
7.根据权利要求5所述的一种基于FeFET结构的高能效TCAM，其特征在于，所述反相器结构由一个PMOS和一个NMOS构成；每一行末尾单元的输出经过反相放大器作为最终输出，每一列共享同一条纵向的SL1和SL2。
8.一种权利要求5-7任一项所述TCAM的操作方法，其特征在于，该方法包括：
在阵列开始工作前，对每个单元进行数据存储，即将信息编码为二进制序列后，通过WL1和WL2对2FeFET结构进行写入；
对于每次搜索周期，将WL1和WL2置1，SL1和SL2置为搜索的电压情况，保持第一个单元反相器的电源线接供电VDD；匹配的单元会给其后一个单元的ML充电，而不匹配的单元会导致其后面所有单元的ML均为低电平；等待一段时间后，所有单元ML的电平情况传递到末端反相放大器，观察反相放大器的输出，若为1，该行至少有一个单元的输出ML为低电平，说明该行不匹配；若为0，该行所有TCAM单元的输出ML为高电平，说明该行匹配。
9.根据权利要求1或4所述的基于FeFET结构的高能效TCAM，其特征在于，通过对栅极的操作对FeFET进行三种类型的存储：1，0和don't care。
10.根据权利要求1或4所述的基于FeFET结构的高能效TCAM，其特征在于，两个FeFET的漏极传递匹配与否的信息。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114758695A (zh) * 2022-04-06 2022-07-15 北京大学 基于铁电隧穿场效应晶体管FeTFET实现多值内容可寻址存储器MCAM的方法
WO2023097512A1 (zh) * 2021-11-30 2023-06-08 华为技术有限公司 内容寻址存储器及其相关方法和电子设备
CN114758695B (zh) * 2022-04-06 2024-05-17 北京大学 基于铁电隧穿场效应晶体管FeTFET实现多值内容可寻址存储器MCAM的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9543013B1 (en) * 2015-06-05 2017-01-10 University Of South Florida Magnetic tunnel junction ternary content addressable memory
US9847132B1 (en) * 2016-07-28 2017-12-19 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Ternary content addressable memories
US20180040374A1 (en) * 2016-08-04 2018-02-08 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Ternary content addressable memories having a bit cell with memristors and serially connected match-line transistors
CN111158635A (zh) * 2019-12-27 2020-05-15 浙江大学 一种基于FeFET的非易失性低功耗乘法器及其运行方法
CN111373477A (zh) * 2018-06-29 2020-07-03 桑迪士克科技有限责任公司 使用阈值可调整竖直晶体管的内容可寻址存储器及其形成方法
US10847224B1 (en) * 2019-07-23 2020-11-24 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Low power and area ternary content addressable memory circuit

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9543013B1 (en) * 2015-06-05 2017-01-10 University Of South Florida Magnetic tunnel junction ternary content addressable memory
US9847132B1 (en) * 2016-07-28 2017-12-19 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Ternary content addressable memories
US20180040374A1 (en) * 2016-08-04 2018-02-08 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Ternary content addressable memories having a bit cell with memristors and serially connected match-line transistors
CN111373477A (zh) * 2018-06-29 2020-07-03 桑迪士克科技有限责任公司 使用阈值可调整竖直晶体管的内容可寻址存储器及其形成方法
US10847224B1 (en) * 2019-07-23 2020-11-24 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Low power and area ternary content addressable memory circuit
CN111158635A (zh) * 2019-12-27 2020-05-15 浙江大学 一种基于FeFET的非易失性低功耗乘法器及其运行方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023097512A1 (zh) * 2021-11-30 2023-06-08 华为技术有限公司 内容寻址存储器及其相关方法和电子设备
CN114758695A (zh) * 2022-04-06 2022-07-15 北京大学 基于铁电隧穿场效应晶体管FeTFET实现多值内容可寻址存储器MCAM的方法
CN114758695B (zh) * 2022-04-06 2024-05-17 北京大学 基于铁电隧穿场效应晶体管FeTFET实现多值内容可寻址存储器MCAM的方法

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