JP5104297B2 - Associative memory - Google Patents
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本発明は、連想メモリ(CAM:Content Addressable Memory)、即ち、外部から与えられた検索データと同一データを記憶するアドレスを検索し、検索データと同一データを記憶するアドレスを示すアドレス信号を外部に出力する機能(いわゆる検索機能)を有するメモリに関する。 The present invention retrieves an associative memory (CAM: Content Addressable Memory), that is, an address for storing the same data as search data given from the outside, and externally sends an address signal indicating the address for storing the same data as the search data. The present invention relates to a memory having an output function (so-called search function).
図17は連想メモリの機能をRAM(Random Access Memory)と比較して説明するための図である。図17中、1はRAM、2は連想メモリである。RAM1は、書き込み及び読み出しが可能とされたものであり、(A)に示すように、ライトコマンドとアドレス信号とデータが与えられると、アドレス信号が指示するアドレスに対するデータの書き込みを行い、(B)に示すように、リードコマンドとアドレス信号が与えられると、アドレス信号が指示するアドレスからデータを読み出して出力する。
FIG. 17 is a diagram for explaining the function of the associative memory in comparison with a RAM (Random Access Memory). In FIG. 17, 1 is a RAM and 2 is an associative memory. The
連想メモリ2は、書き込み、読み出し及び検索が可能とされたものであり、(C)に示すように、ライトコマンドとアドレス信号とデータが与えられると、アドレス信号が指示するアドレスに対するデータの書き込みを行い、(D)に示すように、リードコマンドとアドレス信号が与えられると、アドレス信号が指示するアドレスからデータを読み出して出力し、(E)に示すように、検索コマンドとデータが与えられると、与えられたデータと同一データを記憶するアドレスを検索し、検索したアドレスを示すアドレス信号を出力する。
The
図18は連想メモリが備えるメモリセルの一例を示す回路図である。図18中、WLはライト/リード時にメモリセルの選択を行うためのワードライン、BL、XBLはライト時にはライトアンプが出力する相補化されたライトデータのメモリセルへの伝送を行い、リード時にはメモリセルから読み出された相補化されたリードデータのセンスアンプへの伝送を行うためのビットライン、SB、XSBは外部から与えられた検索データを相補化してなるデータをサーチドライバからメモリセルに伝送するためのサーチバス、MLは検索データとメモリセルの記憶データとの一致、不一致を検出するためのマッチライン、3はSRAM(Static Random Access Memory)セルからなるメモリセルである。 FIG. 18 is a circuit diagram showing an example of a memory cell provided in the associative memory. In FIG. 18, WL is a word line for selecting a memory cell at the time of writing / reading, BL and XBL are transmitted to the memory cell of complementary write data output from the write amplifier at the time of writing, and memory at the time of reading. Bit lines SB and XSB for transmitting the complementary read data read from the cell to the sense amplifier, the data obtained by complementing the search data given from the outside is transmitted from the search driver to the memory cell. A search bus ML is a match line for detecting a match or mismatch between the search data and the stored data of the memory cell, and 3 is a memory cell composed of SRAM (Static Random Access Memory) cells.
また、メモリセル3において、4は記憶媒体をなすフリップフロップであり、5、6はインバータ、S0、S1はストレージノードである。7、8はワードラインWLの電位によりON、OFFが制御されるNMOSトランジスタ、9はストレージノードS0の電位によりON、OFFが制御されるNMOSトランジスタ、10はストレージノードS1の電位によりON、OFFが制御されるNMOSトランジスタ、11はサーチバスXSBの電位によりON、OFFが制御されるNMOSトランジスタ、12はサーチバスSBの電位によりON、OFFが制御されるNMOSトランジスタである。
In the
本例では、メモリセル3に対するデータの書き込み及びメモリセル3からのデータの読み出しは、ワードラインWLと、ビットラインBL、XBLと、NMOSトランジスタ7、8とを使用して行われる。表1はメモリセル3に対するデータ書き込み時及びメモリセル3からのデータ読み出し時におけるメモリセル3の記憶データとストレージノードS0、S1の論理値とビットラインBL、XBLの論理値との関係を示している。
In this example, data writing to the
ここで、メモリセル3にデータ“0”を書き込む場合には、ワードラインWLの論理値=“1”、NMOSトランジスタ7、8の状態=ON、ビットラインBLの論理値=“0”、ビットラインXBLの論理値=“1”とすることにより、ストレージノードS0の論理値=“0”、ストレージノードS1の論理値=“1”とし、その後、ワードラインWLの論理値=“0”、NMOSトランジスタ7、8の状態=OFFとする。
Here, when data “0” is written to the
これに対して、メモリセル3にデータ“1”を書き込む場合には、ワードラインWLの論理値=“1”、NMOSトランジスタ7、8の状態=ON、ビットラインBLの論理値=“1”、ビットラインXBLの論理値=“0”とすることにより、ストレージノードS0の論理値=“1”、ストレージノードS1の論理値=“0”とし、その後、ワードラインWLの論理値=“0”、NMOSトランジスタ7、8の状態=OFFとする。
On the other hand, when data “1” is written in the
また、メモリセル3の記憶データが“0”の場合、即ち、ストレージノードS0の論理値=“0”、ストレージノードS1の論理値=“1”とされている場合において、ワードラインWLの論理値=“1”、NMOSトランジスタ7、8の状態=ONとし、メモリセル3からデータを読み出すと、ビットラインBLの論理値=“0”、ビットラインXBLの論理値=“1”となる。
When the storage data of the
これに対して、メモリセル3の記憶データが“1”の場合、即ち、ストレージノードS0の論理値=“1”、ストレージノードS1の論理値=“0”とされている場合において、ワードラインWLの論理値=“1”、NMOSトランジスタ7、8の状態=ONとし、メモリセル3からデータを読み出すと、ビットラインBLの論理値=“1”、ビットラインXBLの論理値=“0”となる。
On the other hand, when the storage data of the
また、メモリセル3に対する検索は、サーチバスSB、XSBと、NMOSトランジスタ9〜12と、マッチラインMLとを使用して行われる。表2は検索時におけるメモリセル3の記憶データとストレージノードS0、S1の論理値と検索データとサーチバスSB、XSBの論理値とマッチラインMLの論理値との関係を示しており、図19〜図22はメモリセル3に対する検索動作を説明するための回路図である。
The search for the
本例では、非検索時には、サーチバスSB、XSBの論理値=“0”、NMOSトランジスタ11、12の状態=OFFとされる。これに対して、検索時には、マッチラインMLは、電源電圧VDDにプリチャージされ、その論理値を“1”とされる。そして、検索データ=“0”の場合には、サーチバスSBの論理値=“0”、サーチバスXSBの論理値=“1”とされ、検索データ=“1”の場合には、サーチバスSBの論理値=“1”、サーチバスXSBの論理値=“0”とされる。
In this example, at the time of non-search, the logical values of the search buses SB and XSB = “0”, and the states of the
ここで、図19に示すように、メモリセル3の記憶データ=“0”の場合(即ち、ストレージノードS0の論理値=“0”、ストレージノードS1の論理値=“1”とされている場合)に、検索データとして“0”が入力された場合(即ち、サーチバスSBの論理値=“0”、サーチバスXSBの論理値=“1”とされた場合)には、NMOSトランジスタ9はOFF、NMOSトランジスタ10はON、NMOSトランジスタ11はON、NMOSトランジスタ12はOFFとなるので、マッチラインMLの論理値=“1”が維持される。
Here, as shown in FIG. 19, when the storage data of the
これに対して、図20に示すように、メモリセル3の記憶データ=“0”の場合(即ち、ストレージノードS0の論理値=“0”、ストレージノードS1の論理値=“1”とされている場合)に、検索データとして“1”が入力された場合(即ち、サーチバスSBの論理値=“1”、サーチバスXSBの論理値=“0”とされた場合)には、NMOSトランジスタ9はOFF、NMOSトランジスタ10はON、NMOSトランジスタ11はOFF、NMOSトランジスタ12はONとなるので、マッチラインMLは、NMOSトランジスタ10、12を介して接地され、マッチラインMLの論理値は“0”に遷移する。
On the other hand, as shown in FIG. 20, when the storage data of the
また、図21に示すように、メモリセル3の記憶データ=“1”の場合(即ち、ストレージノードS0の論理値=“1”、ストレージノードS1の論理値=“0”とされている場合)に、検索データとして“1”が入力された場合(即ち、サーチバスSBの論理値=“1”、サーチバスXSBの論理値=“0”とされた場合)には、NMOSトランジスタ9はON、NMOSトランジスタ10はOFF、NMOSトランジスタ11はOFF、NMOSトランジスタ12はONとなるので、マッチラインMLの論理値=“1”が維持される。
Further, as shown in FIG. 21, when the storage data of the
また、図22に示すように、メモリセル3の記憶データ=“1”の場合(即ち、ストレージノードS0の論理値=“1”、ストレージノードS1の論理値=“0”とされている場合)に、検索データとして“0”が入力された場合(即ち、サーチバスSBの論理値=“0”、サーチバスXSBの論理値=“1”とされた場合)には、NMOSトランジスタ9はON、NMOSトランジスタ10はOFF、NMOSトランジスタ11はON、NMOSトランジスタ12はOFFとなるので、マッチラインMLは、NMOSトランジスタ9、11を介して接地され、マッチラインMLの論理値は“0”に遷移する。
As shown in FIG. 22, when the storage data of the
図23はメモリセル3に対する検索時のサーチバスSB、XSB及びマッチラインMLの電位変化を示す波形図であり、(A)はサーチバスSB、XSBの電位変化、(B)はマッチラインMLの電位変化を示している。前述のように、マッチラインMLは、電源電圧VDD(論理1)にプリチャージされるが、検索データとメモリセル3の記憶データとが不一致のときは、マッチラインMLは、NMOSトランジスタ9、11又はNMOSトランジスタ10、12を介して接地され、マッチラインMLの電位は0V(論理0)に下降し、検索データとメモリセル3の記憶データとが一致したときは、マッチラインMLは、接地されず、電源電圧VDD(論理1)を維持する。
FIG. 23 is a waveform diagram showing potential changes of the search buses SB and XSB and the match line ML at the time of search for the
図24は実際の連想メモリにおけるメモリセルとマッチラインとの関係を示す回路図である。図24中、3(0)、3(1)、3(2)、3(n−1)はメモリセルであり、メモリセル3(3)〜3(n−2)は図示を省略している。SB(0)、XSB(0)、SB(1)、XSB(1)、SB(2)、XSB(2)、SB(n−1)、XSB(n−1)はサーチバスであり、サーチバスSB(3)、XSB(3)〜SB(n−2)、XSB(n−2)は図示を省略している。 FIG. 24 is a circuit diagram showing the relationship between memory cells and match lines in an actual content addressable memory. In FIG. 24, 3 (0), 3 (1), 3 (2), and 3 (n-1) are memory cells, and the memory cells 3 (3) to 3 (n-2) are not shown. Yes. SB (0), XSB (0), SB (1), XSB (1), SB (2), XSB (2), SB (n-1), and XSB (n-1) are search buses, and search The buses SB (3), XSB (3) to SB (n-2), and XSB (n-2) are not shown.
また、15は検索時にマッチラインMLの電位変化を検出して検索結果信号MSZを出力するマッチライン・センスアンプ(MLSA:Match Line Sense Amplifier)である。マッチライン・センスアンプ15は、マッチラインMLの論理値=“1”のときは、検索結果信号MSZの論理値=“1”とし、マッチラインMLの論理値=“0”のときは、検索結果信号MSZの論理値=“0”とする。
図24に示すように、実際の連想メモリにおいては、メモリセルとマッチラインとの関係は、1対1ではなく、マッチラインMLには、検索データのビット数と同じ数のメモリセル3(0)〜3(n−1)が接続されている。そして、マッチラインMLは、nビットからなる検索データの各ビットの論理値が、対応するメモリセルの記憶データの論理値と一致するときは、“1”を維持するが、検索データのいずれかのビットの論理値が、対応するメモリセルの記憶データの論理値と一致しないときは、“0”に遷移する。 As shown in FIG. 24, in the actual associative memory, the relationship between the memory cell and the match line is not 1: 1, and the match line ML has the same number of memory cells 3 (0 as the number of search data bits). ) To 3 (n-1) are connected. The match line ML maintains “1” when the logical value of each bit of the search data composed of n bits matches the logical value of the data stored in the corresponding memory cell. Transitions to “0” when the logical value of this bit does not match the logical value of the data stored in the corresponding memory cell.
図25は従来の連想メモリの一例の一部分を示すブロック図である。図25中、16は図18に示す構成のメモリセルを1行(1ワードライン)当たりn個配列したメモリセル列が512行配列されてなるメモリセルアレイ、17はワードラインを駆動するワードデコーダ(WDEC)のグループであるワードデコーダ部、18はメモリセルに書き込みを行うライトアンプ(W/A)のグループであるライトアンプ部、19はビットラインに読み出されたデータを増幅するセンスアンプ(S/A)のグループであるセンスアンプ部である。 FIG. 25 is a block diagram showing a part of an example of a conventional content addressable memory. In FIG. 25, 16 is a memory cell array in which 512 memory cell columns in which n memory cells having the configuration shown in FIG. 18 are arranged per row (one word line) are arranged, and 17 is a word decoder (word decoder for driving word lines). WDEC) is a word decoder unit, 18 is a write amplifier (W / A) group that writes to a memory cell, and 19 is a sense amplifier (S) that amplifies the data read to the bit line. / A) is a sense amplifier unit.
20はサーチバスを駆動するサーチドライバ(S/D)のグループであるサーチドライバ部、21はマッチラインのレベル検出を行うマッチライン・センスアンプ(MLSA)のグループであるマッチライン・センスアンプ部、22はマッチライン・センスアンプ部21が出力する検索結果信号MSZをエンコードして、検索データと同一のデータが記憶されているアドレスを示すアドレス信号を出力するエンコーダ(ENC)である。
20 is a search driver section that is a group of search drivers (S / D) that drives the search bus, 21 is a match line sense amplifier section that is a group of match line sense amplifiers (MLSA) that performs level detection of match lines, An encoder (ENC) 22 encodes the search result signal MSZ output from the match line /
23は外部から与えられる検索コマンド信号をデコードするコマンドデコーダ(COMDEC)、24はコマンドデコーダ23が出力する検索コマンドデコード信号を入力してサーチドライバ部20のサーチドライバに与えるサーチドライバ活性化信号を生成するサーチドライバ活性化信号生成回路(SBEGEN)である。
図26は図25に示す従来の連想メモリの一部分をより詳しく示す回路図である。メモリセルアレイ16において、3(0、0)は1行目の1ビット目のメモリセル、3(0、1)は1行目の2ビット目のメモリセル、3(0、n−1)は1行目のnビット目のメモリセルであり、1行目の3ビット目〜n−1ビット目のメモリセル3(0、2)〜3(0、n−2)は図示を省略している。3(1、0)は2行目の1ビット目のメモリセル、3(1、1)は2行目の2ビット目のメモリセル、3(1、n−1)は2行目のnビット目のメモリセルであり、2行目の3ビット目〜n−1ビット目のメモリセル3(1、2)〜3(1、n−2)は図示を省略している。
FIG. 26 is a circuit diagram showing a part of the conventional content addressable memory shown in FIG. 25 in more detail. In the
3(511、0)は512行目の1ビット目のメモリセル、3(511、1)は512行目の2ビット目のメモリセル、3(511、n−1)は512行目のnビット目のメモリセルであり、512行目の3ビット目〜n−1ビット目のメモリセル3(511、2)〜3(511、n−2)は図示を省略している。また、3行目〜511行目のメモリセル3(2、0)〜3(2、n−1)、…、3(510、0)〜3(510、n−1)も図示を省略している。図27は図25に示すメモリセルアレイ16の部分をより詳しく示している。なお、本例では、k行目(但し、k=1、2、…、512であり、以下、同様である。)のメモリセル列の番地は、k−1番地とされる。
3 (511, 0) is the first bit memory cell in the 512th row, 3 (511, 1) is the second bit memory cell in the 512th row, and 3 (511, n-1) is n in the 512th row. The memory cells 3 (511, 2) to 3 (511, n-2) of the third bit to the (n-1) th bit in the 512th row are not shown. The memory cells 3 (2, 0) to 3 (2, n−1),..., 3 (510, 0) to 3 (510, n−1) in the third to 511th rows are not shown. ing. FIG. 27 shows in more detail the portion of the
また、図26において、WL0は1行目のワードライン、WL1は2行目のワードライン、WL511は512行目のワードラインであり、3行目〜511行目のワードラインWL2〜WL510は図示を省略している。ML0は1行目のマッチライン、ML1は2行目のマッチライン、ML511は512行目のマッチラインであり、3行目〜511行目のマッチラインML2〜ML510は図示を省略している。 In FIG. 26, WL0 is the word line of the first row, WL1 is the word line of the second row, WL511 is the word line of the 512th row, and the word lines WL2 to WL510 of the third to 511th rows are illustrated. Is omitted. ML0 is the first match line, ML1 is the second match line, ML511 is the 512th match line, and the third to 511th match lines ML2 to ML510 are not shown.
ワードデコーダ部17において、25(0)は1行目のワードラインWL0に対応して設けられたワードデコーダ、25(1)は2行目のワードラインWL1に対応して設けられたワードデコーダ、25(511)は512行目のワードラインWL511に対応して設けられたワードデコーダであり、3行目〜511行目のワードラインWL2〜WL510に対応して設けられたワードデコーダ25(2)〜25(510)は図示を省略している。
In the
ライトアンプ部18において、26(0)は1ビット目のビットラインBL(0)、XBL(0)に対応して設けられたライトアンプ、26(1)は2ビット目のビットラインBL(1)、XBL(1)に対応して設けられたライトアンプ、26(n−1)はnビット目のビットラインBL(n−1)、XBL(n−1)に対応して設けられたライトアンプであり、3ビット目〜n−1ビット目のビットラインBL(2)、XBL(2)〜BL(n−2)、XBL(n−2)に対応して設けられたライトアンプ26(2)〜26(n−2)は図示を省略している。
In the
センスアンプ部19において、27(0)は1ビット目のビットラインBL(0)、XBL(0)に対応して設けられたセンスアンプ、27(1)は2ビット目のビットラインBL(1)、XBL(1)に対応して設けられたセンスアンプ、27(n−1)はnビット目のビットラインBL(n−1)、XBL(n−1)に対応して設けられたセンスアンプであり、3ビット目〜n−1ビット目のビットラインBL(2)、XBL(2)〜BL(n−2)、XBL(n−2)に対応して設けられたセンスアンプ27(2)〜27(n−2)は図示を省略している。
In the
サーチドライバ部20において、28(0)は1ビット目のサーチバスSB(0)、XSB(0)に対応して設けられたサーチドライバ、28(1)は2ビット目のサーチバスSB(1)、XSB(1)に対応して設けられたサーチドライバ、28(n−1)はnビット目のサーチバスSB(n−1)、XSB(n−1)に対応して設けられたサーチドライバであり、3ビット目〜n−1ビット目のサーチバスSB(2)、XSB(2)〜SB(n−2)、XSB(n−2)に対応して設けられたサーチドライバ28(2)〜28(n−2)は図示を省略している。
In the
マッチライン・センスアンプ部21において、15(0)は1行目のマッチラインML0に対応して設けられたマッチライン・センスアンプ、15(1)は2行目のマッチラインML1に対応して設けられたマッチライン・センスアンプ、15(511)は512行目のマッチラインML511に対応して設けられたマッチライン・センスアンプであり、3行目〜511行目のマッチラインML2〜ML510に対応して設けられたマッチライン・センスアンプ15(2)〜15(510)は図示を省略している。
In the match line /
図28は図25に示す従来の連想メモリの検索動作例を説明するための回路図、図29及び図30は図25に示す従来の連想メモリの検索動作例を示すタイミング図であり、図29は検索データDINと1番地の記憶データとが一致した場合、図30は検索データDINと0番地の記憶データとが一致した場合である。
28 is a circuit diagram for explaining an example of the search operation of the conventional associative memory shown in FIG. 25, and FIGS. 29 and 30 are timing diagrams showing an example of the search operation of the conventional associative memory shown in FIG. FIG. 30 shows the case where the search data DIN matches the storage data at the
図28において、XSERは外部からコマンドデコーダ23に与えられる検索コマンド信号、SERZはコマンドデコーダ23が出力する検索コマンドデコード信号、SBEZはサーチドライバ活性化信号生成回路24が出力するサーチドライバ活性化信号、DINは外部から与えられるnビットからなる検索データ、D(0)は検索データDINの1ビット目のデータ、D(n−1)は検索データDINのnビット目のデータであり、検索データDINの2ビット目〜n−1ビット目のデータD(1)〜D(n−2)は図示を省略している。また、MS0Zは1行目のマッチライン・センスアンプ15(0)が出力する検索結果信号、MS1Zは2行目のマッチライン・センスアンプ15(1)が出力する検索結果信号、EAはエンコーダ22が出力する9ビットからなるアドレス信号である。
In FIG. 28, XSER is a search command signal supplied to the
また、図29及び図30において、(A)は動作サイクルを決めるクロック信号CLK、(B)は検索コマンド信号XSER、(C)は検索コマンドデコード信号SERZ、(D)はサーチドライバ活性化信号SBEZ、(E)はサーチバスSB(p)、XSB(p)の論理値(但し、p=0、1、…、n−1であり、以下、同様である。)、(F)はマッチラインML0の論理値、(G)は検索結果信号MS0Z、(H)はマッチラインML1の論理値、(I)は検索結果信号MS1Zを示している。 29 and 30, (A) is a clock signal CLK for determining an operation cycle, (B) is a search command signal XSER, (C) is a search command decode signal SERZ, and (D) is a search driver activation signal SBEZ. , (E) are logical values of search buses SB (p), XSB (p) (where p = 0, 1,..., N−1, and so on), (F) is a match line. The logical value of ML0, (G) indicates the search result signal MS0Z, (H) indicates the logical value of the match line ML1, and (I) indicates the search result signal MS1Z.
即ち、図25に示す従来の連想メモリにおいては、検索前(スタンバイ時)には、検索コマンド信号XSER=“1”、検索コマンドデコード信号SERZ=“0”、サーチドライバ活性化信号SBEZ=“0”、サーチバスSB(p)、XSB(p)の論理値=“0”、マッチラインML0〜ML511の論理値=“1”、検索結果信号MS0Z〜MS511Z=“1”とされる。 That is, in the conventional associative memory shown in FIG. 25, the search command signal XSER = “1”, the search command decode signal SERZ = “0”, and the search driver activation signal SBEZ = “0” before search (during standby). “, Logical values of search buses SB (p) and XSB (p) =“ 0 ”, logical values of match lines ML0 to ML511 =“ 1 ”, and search result signals MS0Z to MS511Z =“ 1 ”.
そして、検索を行う場合には、図29及び図30に示すように、検索コマンド信号XSER=“0”とされ、検索が指示されると共に、サーチドライバ28(0)〜28(n−1)に検索データD(0)〜D(n−1)が与えられる。この結果、コマンドデコーダ23は、検索コマンドデコード信号SERZ=“1”とし、これに応答して、サーチドライバ活性化信号生成回路24は、サーチドライバ活性化信号SBEZ=“1”とし、サーチドライバ28(p)は、検索データD(p)の値に対応してサーチバスSB(p)、XSB(p)の一方の論理値=“1”、他方の論理値=“0”とする。
When searching, as shown in FIGS. 29 and 30, the search command signal XSER = “0” is set, the search is instructed, and the search drivers 28 (0) to 28 (n−1). Is provided with search data D (0) to D (n-1). As a result, the
ここで、検索データD(0)〜D(n−1)が0番地の記憶データ(即ち、メモリセル3(0、0)〜3(0、n−1)の記憶データ)と一致せず、1番地の記憶データ(即ち、メモリセル3(1、0)〜3(1、n−1)の記憶データ)と一致すると、図29に示すように、マッチラインML0の論理値=“0”となり、マッチラインML1の論理値=“1”が維持される。この結果、マッチライン・センスアンプ15(0)は、検索結果信号MS0Z=“0”とし、マッチライン・センスアンプ15(1)は、検索結果信号MS1Z=“1”を維持する。したがって、この場合には、エンコーダ22は、1番地を示すアドレス信号EAとして[000000001]を出力する。
Here, the search data D (0) to D (n−1) do not match the storage data at the address 0 (that is, the storage data of the memory cells 3 (0, 0) to 3 (0, n−1)). When the data matches the storage data at address 1 (that is, the storage data of memory cells 3 (1, 0) to 3 (1, n-1)), as shown in FIG. 29, the logical value of match line ML0 = "0" ", And the logical value of the match line ML1 =" 1 "is maintained. As a result, the match line sense amplifier 15 (0) sets the search result signal MS0Z = “0”, and the match line sense amplifier 15 (1) maintains the search result signal MS1Z = “1”. Therefore, in this case, the
これに対して、検索データD(0)〜D(n−1)が0番地の記憶データ(即ち、メモリセル3(0、0)〜3(0、n−1)の記憶データ)と一致し、1番地の記憶データ(即ち、メモリセル3(1、0)〜3(1、n−1)の記憶データ)と一致しなかった場合には、図30に示すように、マッチラインML0の論理値=“1”が維持され、マッチラインML1の論理値=“0”となる。この結果、マッチライン・センスアンプ15(0)は、検索結果信号MS0Z=“1”を維持し、マッチライン・センスアンプ15(1)は、検索結果信号MS1Zの論理値=“0”とする。したがって、この場合には、エンコーダ22は、0番地を示すアドレス信号EAとして[000000000]を出力する。
On the other hand, the search data D (0) to D (n−1) is equal to the storage data at address 0 (that is, the storage data of the memory cells 3 (0, 0) to 3 (0, n−1)). If it does not match the storage data at address 1 (that is, the storage data of memory cells 3 (1, 0) to 3 (1, n-1)), as shown in FIG. 30, match line ML0 Of the match line ML1 is maintained at “0”. As a result, the match line sense amplifier 15 (0) maintains the search result signal MS0Z = "1", and the match line sense amplifier 15 (1) sets the logical value of the search result signal MS1Z = "0". . Therefore, in this case, the
なお、連想メモリは、検索データが複数番地の記憶データと一致した場合、どの番地を示すアドレス信号を出力するかについて予め優先順位を定めておき、これに従ってアドレス信号を出力するという機能、即ち、プライオリティ・マッチ(Priority match)機能を備えている。例えば、図25に示す従来の連想メモリが、検索データDINが複数番地の記憶データと一致した場合には、最小番地を示すアドレス信号を出力するという優先順位を定めている場合において、例えば、図31に示すように、検索データDINが0番地の記憶データと2番地の記憶データとに一致した場合には、エンコーダ22は、0番地を検出して、0番地を示すアドレス信号を出力することになる。
図25に示す従来の連想メモリにおいては、検索データDINについての検索動作は、512個の全アドレス(0番地〜511番地)に対して行われるが、検索データDINと同一データを記憶するアドレスは、ほんの一部であり、512本のマッチラインML0〜ML511のほとんどは、その論理値が“0”に遷移するので、検索後、スタンバイ状態に戻る際には512本のマッチラインML0〜ML511のほとんどについて充電が必要となる。ここに、検索後、スタンバイ状態に戻る際に充電を必要とするマッチラインの数を減らすことができれば、消費電流を低減することができるので、これを可能とする連想メモリの開発が要請されている。 In the conventional associative memory shown in FIG. 25, the search operation for the search data DIN is performed for all 512 addresses (addresses 0 to 511), but the address for storing the same data as the search data DIN is The logic value of most of the 512 match lines ML0 to ML511 transitions to “0”, so when returning to the standby state after the search, the 512 match lines ML0 to ML511 Most require charging. Here, if it is possible to reduce the number of match lines that need to be charged when returning to the standby state after searching, the current consumption can be reduced, so the development of an associative memory capable of this is required. Yes.
本発明は、かかる点に鑑み、検索後、スタンバイ状態に戻る際に充電を必要とするマッチラインの数を減らし、消費電流の低減化を図ることができるようにした連想メモリを提供することを目的とする。 In view of the above, the present invention provides an associative memory that can reduce the number of match lines that need to be charged when returning to a standby state after a search, thereby reducing current consumption. Objective.
本出願が開示する連想メモリは、第1のメモリセル部と、第2のメモリセル部と、前記第1のメモリセル部に対応して設けられ、検索前にプリチャージされる第1のマッチラインと、前記第2のメモリセル部に対応して設けられ、検索前にプリチャージされる第2のマッチラインとを備える。 The associative memory disclosed in the present application includes a first memory cell unit, a second memory cell unit, and a first match that is provided corresponding to the first memory cell unit and is precharged before a search. And a second match line provided corresponding to the second memory cell portion and precharged before the search.
そして、前記第1のメモリセル部は、検索時に検索データが自己の記憶データと一致しないときは、前記第1のマッチラインを放電させ、前記検索データが自己の記憶データと一致するときは、前記第1のマッチラインを放電させないように構成される。 The first memory cell unit discharges the first match line when search data does not match its own stored data during search, and when the search data matches its own stored data, The first match line is configured not to be discharged.
また、前記第2のメモリセル部は、検索時に前記検索データが前記第1のメモリセル部の記憶データと一致しないときにおいて、前記検索データが自己の記憶データと一致しないときは、前記第2のマッチラインを放電させ、前記検索データが自己の記憶データと一致したときは、前記第2のマッチラインを放電させず、前記検索データが前記第1のメモリセル部の記憶データと一致したときは、前記検索データと自己の記憶データとの一致、不一致に関わらず、前記第2のマッチラインを放電させないように構成される。 The second memory cell unit may be configured such that when the search data does not match the storage data of the first memory cell unit when searching, the second memory cell unit When the match data is discharged and the search data matches its own stored data, the second match line is not discharged and the search data matches the storage data of the first memory cell unit Is configured so as not to discharge the second match line regardless of whether the search data matches its own stored data.
開示した連想メモリによれば、前記第2のメモリセル部は、前記検索データが前記第1のメモリセル部の記憶データと一致したときは、前記検索データと自己の記憶データとの一致、不一致に関わらず、前記第2のマッチラインを放電させないように構成されるので、前記検索データが前記第1のメモリセル部の記憶データと一致したときは、検索後、スタンバイ状態に戻る際に前記第2のマッチラインについては充電の必要がない。したがって、検索後、スタンバイ状態に戻る際に充電を必要とするマッチラインの数を減らし、消費電流の低減化を図ることができる。 According to the disclosed associative memory, when the search data matches the storage data of the first memory cell unit, the second memory cell unit matches or does not match the search data with its own storage data. Regardless, since the second match line is configured not to be discharged, when the search data matches the storage data of the first memory cell unit, the search returns to the standby state after the search. There is no need to charge the second match line. Therefore, it is possible to reduce the number of match lines that need to be charged when returning to the standby state after the search, thereby reducing current consumption.
(第1実施形態)
図1は本発明の第1実施形態の一部分を示す回路図である。本発明の第1実施形態は、図25に示す従来の連想メモリが備えるメモリセルアレイ16と構成の異なるメモリセルアレイ31を設け、その他については、図25に示す従来の連想メモリと同様に構成したものである。
(First embodiment)
FIG. 1 is a circuit diagram showing a part of the first embodiment of the present invention. In the first embodiment of the present invention, a
図2はメモリセルアレイ31の構成を示す回路図である。図2では、0番地の1ビット目及びnビット目のメモリセル3(0、0)、3(0、n−1)と、1番地の1ビット目及びnビット目のメモリセル3(1、0)、3(1、n−1)と、510番地の1ビット目及びnビット目のメモリセル3(510、0)、3(510、n−1)と、511番地の1ビット目及びnビット目のメモリセル3(511、0)、3(511、n−1)とを示し、その他については、図示を省略している。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of the
ここで、たとえば、1番地のメモリセル3(1、p)内のNMOSトランジスタ9(1、p)〜12(1、p)のうち、ゲートがサーチバスSB(p)又はXSB(p)に接続されているNMOSトランジスタ11(1、p)、12(1、p)のソースは、接地されずに、0番地のマッチラインML0に接続されている。
Here, for example, among the NMOS transistors 9 (1, p) to 12 (1, p) in the memory cell 3 (1, p) at the
また、たとえば、511番地のメモリセル3(511、p)内のNMOSトランジスタ9(511、p)〜12(511、p)のうち、ゲートがサーチバスSB(p)又はXSB(p)に接続されているNMOSトランジスタ11(511、p)、12(511、p)のソースは、接地されずに、510番地のマッチラインML510に接続されている。
For example, among the NMOS transistors 9 (511, p) to 12 (511, p) in the memory cell 3 (511, p) at the
即ち、メモリセルアレイ31は、奇数番地、即ち、2m+1番地(但し、m=0、1、2、…、255であり、以下、同様である。)のメモリセル3(2m+1、p)内のNMOSトランジスタ9(2m+1、p)〜12(2m+1、p)のうち、ゲートがサーチバスSB(p)又はXSB(p)に接続されているNMOSトランジスタ11(2m+1、p)、12(2m+1、p)のソースについては、接地せずに、2m番地のマッチラインML2mに接続し、その他については、図27に示すメモリセルアレイ16と同様に構成したものである。
That is, the
図3〜図5は本発明の第1実施形態の検索動作例を説明するためのタイミング図であり、図3は検索データDINが0番地の記憶データと不一致で、1番地の記憶データと一致した場合、図4は検索データDINが0番地及び1番地の記憶データと不一致の場合、図5は検索データDINが0番地の記憶データDINと一致した場合を示している。
3 to 5 are timing charts for explaining an example of a search operation according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 shows that the search data DIN does not match the stored data at
図3〜図5において、(A)は動作サイクルを決めるクロック信号CLK、(B)は検索コマンド信号XSER、(C)は検索コマンドデコード信号SERZ、(D)はサーチドライバ活性化信号SBEZ、(E)はサーチバスSB(p)、XSB(p)のレベル、(F)はマッチラインML0のレベル、(G)は検索結果信号MS0Z、(H)はマッチラインML1のレベル、(I)は検索結果信号MS1Zを示している。 3 to 5, (A) is a clock signal CLK for determining an operation cycle, (B) is a search command signal XSER, (C) is a search command decode signal SERZ, (D) is a search driver activation signal SBEZ, ( E) is the level of the search buses SB (p) and XSB (p), (F) is the level of the match line ML0, (G) is the search result signal MS0Z, (H) is the level of the match line ML1, and (I) is A search result signal MS1Z is shown.
即ち、本発明の第1実施形態においては、検索前(スタンバイ時)には、検索コマンド信号XSERはHレベル、検索コマンドデコード信号SERZはLレベル、サーチドライバ活性化信号SBEZはLレベル、サーチバスSB(p)、XSB(p)はLレベル、マッチラインML0〜ML511はHレベル、検索結果信号MS0Z〜MS511ZはHレベルとされる。 That is, in the first embodiment of the present invention, before search (during standby), the search command signal XSER is at H level, the search command decode signal SERZ is at L level, the search driver activation signal SBEZ is at L level, and the search bus SB (p) and XSB (p) are set to L level, match lines ML0 to ML511 are set to H level, and search result signals MS0Z to MS511Z are set to H level.
そして、検索時には、図3〜図5に示すように、検索コマンド信号XSERはLレベルとされ、検索が指示されると共に、サーチドライバ28(0)〜28(n−1)に対して検索データDIN=D(0)〜D(n−1)が与えられる。この結果、コマンドデコーダ23は、検索コマンドデコード信号SERZをHレベルとし、これに応答して、サーチドライバ活性化信号生成回路24は、サーチドライバ活性化信号SBEZをHレベルとし、サーチドライバ28(p)は、検索データD(p)の値に対応してサーチバスSB(p)、XSB(p)の一方をHレベル、他方をLレベルとする。
At the time of the search, as shown in FIGS. 3 to 5, the search command signal XSER is set to the L level, the search is instructed, and the search driver 28 (0) to 28 (n-1) is searched. DIN = D (0) to D (n-1) is given. As a result, the
ここで、例えば、検索データDINが0番地の記憶データ(即ち、メモリセル3(0、0)〜3(0、n−1)の記憶データ)と不一致の場合には、図3及び図4に示すように、マッチラインML0はLレベルとなる。この結果、1番地のメモリセル3(1、p)内のNMOSトランジスタ9(0、9)〜12(0、p)が活性化され、1番地のメモリセル3(1、p)を対象に検索が行われる。
Here, for example, when the search data DIN does not match the storage data at address 0 (that is, the storage data of the memory cells 3 (0, 0) to 3 (0, n−1)), FIG. 3 and FIG. As shown, the match line ML0 is at the L level. As a result, the NMOS transistors 9 (0, 9) to 12 (0, p) in the memory cell 3 (1, p) at the
そして、たとえば、検索データDINが1番地の記憶データ(即ち、メモリセル3(1、0)〜3(1、n−1)の記憶データ)と一致すると、図3に示すように、マッチラインML1はHレベルの状態が維持される。これに対して、検索データDINが1番地の記憶データ(即ち、メモリセル3(1、0)〜3(1、n−1)の記憶データ)と不一致の場合には、図4に示すように、1番地のマッチラインML1はLレベルとなる。
For example, if the search data DIN matches the storage data at the address 1 (that is, the storage data of the memory cells 3 (1, 0) to 3 (1, n-1)), as shown in FIG. ML1 is maintained at the H level. On the other hand, when the search data DIN does not match the storage data at the address 1 (that is, the storage data of the memory cells 3 (1, 0) to 3 (1, n-1)), as shown in FIG. In addition, the match line ML1 at
また、検索データDINについて0番地を検索した場合において、検索データDINが0番地の記憶データ(即ち、メモリセル3(0、0)〜3(0、n−1)の記憶データ)と一致すると、図5に示すように、0番地のマッチラインML0はHレベルの状態が維持される。
Further, when
この結果、1番地のメモリセル3(1、p)内のNMOSトランジスタ11(1、p)、12(1、p)のソースのレベルは、マッチラインML0〜ML511のプリチャージレベルとなり、NMOSトランジスタ11(1、p)、12(1、p)は非活性となり、1番地のメモリセル3(1、p)を対象とした検索は実行されない。したがって、この場合には、1番地のマッチラインML1はHレベルの状態が維持され、検索後、スタンバイ状態に戻る際に、1番地のマッチラインML1については充電の必要がない。
As a result, the source levels of the NMOS transistors 11 (1, p) and 12 (1, p) in the memory cell 3 (1, p) at the
即ち、本発明の第1実施形態によれば、検索データDINが2m番地の記憶データと一致した場合には、2m+1番地のマッチラインML(2m+1)はHレベルを維持するので、検索後、スタンバイ状態に戻る際に、2m+1番地のマッチラインML(2m+1)については充電の必要がない。したがって、検索後、スタンバイ状態に戻る際に充電を必要とするマッチラインの数を減らし、消費電流の低減化を図ることができる。 That is, according to the first embodiment of the present invention, when the search data DIN matches the stored data at the address 2m, the match line ML (2m + 1) at the address 2m + 1 maintains the H level. When returning to the state, it is not necessary to charge the match line ML (2m + 1) at the address 2m + 1. Therefore, it is possible to reduce the number of match lines that need to be charged when returning to the standby state after the search, thereby reducing current consumption.
(第2実施形態)
図6及び図7は本発明の第2実施形態の一部分を示す回路図であり、本発明の第2実施形態が備えるメモリセルアレイ32の構成を示している。即ち、本発明の第2実施形態は、図25に示す従来の連想メモリが備えるメモリセルアレイ16と構成の異なるメモリセルアレイ32を設け、その他については、図25に示す従来の連想メモリと同様に構成したものである。
(Second Embodiment)
6 and 7 are circuit diagrams showing a part of the second embodiment of the present invention, and show the configuration of the
図6では、0番地の1ビット目及びnビット目のメモリセル3(0、0)、3(0、n−1)と、1番地の1ビット目及びnビット目のメモリセル3(1、0)、3(1、n−1)と、2番地の1ビット目及びnビット目のメモリセル3(2、0)、3(2、n−1)と、3番地の1ビット目及びnビット目のメモリセル3(3、0)、3(3、n−1)とを示し、その他については、図示を省略している。
In FIG. 6, the memory cells 3 (0, 0) and 3 (0, n−1) at the first bit and the nth bit at the
図7では、508番地の1ビット目及びnビット目のメモリセル3(508、0)、3(508、n−1)と、509番地の1ビット目及びnビット目のメモリセル3(509、0)、3(509、n−1)と、510番地の1ビット目及びnビット目のメモリセル3(510、0)、3(510、n−1)と、511番地の1ビット目及びnビット目のメモリセル3(511、0)、3(511、n−1)とを示し、その他については、図示を省略している。
In FIG. 7, the memory cells 3 (508, 0) and 3 (508, n−1) at the first bit and the nth bit at the
ここで、たとえば、1番地のメモリセル3(1、p)内のNMOSトランジスタ9(1、p)〜12(1、p)のうち、ゲートがサーチバスSB(p)又はXSB(p)に接続されているNMOSトランジスタ11(1、p)、12(1、p)のソースは、接地されずに、0番地のマッチラインML0に接続されている。
Here, for example, among the NMOS transistors 9 (1, p) to 12 (1, p) in the memory cell 3 (1, p) at the
2番地のメモリセル3(2、p)内のNMOSトランジスタ9(2、p)〜12(2、p)のうち、ゲートがサーチバスSB(p)又はXSB(p)に接続されているNMOSトランジスタ11(2、p)、12(2、p)のソースは、接地されずに、1番地のマッチラインML1に接続されている。
Among the NMOS transistors 9 (2, p) to 12 (2, p) in the memory cell 3 (2, p) at the
3番地のメモリセル3(3、p)内のNMOSトランジスタ9(3、p)〜12(3、p)のうち、ゲートがサーチバスSB(p)又はXSB(p)に接続されているNMOSトランジスタ11(3、p)、12(3、p)のソースは、接地されずに、2番地のマッチラインML2に接続されている。
Among the NMOS transistors 9 (3, p) to 12 (3, p) in the memory cell 3 (3, p) at
また、509番地のメモリセル3(509、p)内のNMOSトランジスタ9(509、p)〜12(509、p)のうち、ゲートがサーチバスSB(p)又はXSB(p)に接続されているNMOSトランジスタ11(509、p)、12(509、p)のソースは、接地されずに、508番地のマッチラインML508に接続されている。
Of the NMOS transistors 9 (509, p) to 12 (509, p) in the memory cell 3 (509, p) at
510番地のメモリセル3(510、p)内のNMOSトランジスタ9(510、p)〜12(510、p)のうち、ゲートがサーチバスSB(p)又はXSB(p)に接続されているNMOSトランジスタ11(510、p)、12(510、p)のソースは、接地されずに、509番地のマッチラインML509に接続されている。
Among the NMOS transistors 9 (510, p) to 12 (510, p) in the memory cell 3 (510, p) at
511番地のメモリセル3(511、p)内のNMOSトランジスタ9(511、p)〜12(511、p)のうち、ゲートがサーチバスSB(p)又はXSB(p)に接続されているNMOSトランジスタ11(511、p)、12(511、p)のソースは、接地されずに、510番地のマッチラインML510に接続されている。
Among the NMOS transistors 9 (511, p) to 12 (511, p) in the memory cell 3 (511, p) at
即ち、メモリセルアレイ32においては、4q+1番地(但し、q=0、1、2、…、127であり、以下、同様である。)のメモリセル3(4q+1、p)内のNMOSトランジスタ9(4q+1、p)〜12(4q+1、p)のうち、ゲートがサーチバスSB(p)又はXSB(p)に接続されているNMOSトランジスタ11(4q+1、p)、12(4q+1、p)のソースは、接地されずに、4q番地のマッチラインML4qに接続されている。
That is, in the
また、4q+2番地のメモリセル3(4q+2、p)内のNMOSトランジスタ9(4q+2、p)〜12(4q+2、p)のうち、ゲートがサーチバスSB(p)又はXSB(p)に接続されているNMOSトランジスタ11(4q+2、p)、12(4q+2、p)のソースは、接地されずに、4q+1番地のマッチラインML(4q+1)に接続されている。 Of the NMOS transistors 9 (4q + 2, p) to 12 (4q + 2, p) in the memory cell 3 (4q + 2, p) at the address 4q + 2, the gate is connected to the search bus SB (p) or XSB (p). The sources of the NMOS transistors 11 (4q + 2, p) and 12 (4q + 2, p) are connected to the match line ML (4q + 1) at address 4q + 1 without being grounded.
また、4q+3番地のメモリセル3(4q+3、p)内のNMOSトランジスタ9(4q+3、p)〜12(4q+3、p)のうち、ゲートがサーチバスSB(p)又はXSB(p)に接続されているNMOSトランジスタ11(4q+3、p)、12(4q+3、p)のソースは、接地されずに、4q+2番地のマッチラインML(4q+2)に接続されている。その他については、メモリセルアレイ32は、図27に示すメモリセルアレイ16と同様に構成されている。
Of the NMOS transistors 9 (4q + 3, p) to 12 (4q + 3, p) in the memory cell 3 (4q + 3, p) at the address 4q + 3, the gate is connected to the search bus SB (p) or XSB (p). The sources of the NMOS transistors 11 (4q + 3, p) and 12 (4q + 3, p) are connected to the match line ML (4q + 2) at address 4q + 2 without being grounded. In other respects, the
このように構成された本発明の第2実施形態においても、検索前(スタンバイ時)には、マッチラインML0〜ML511はHレベルにプリチャージされると共に、サーチバスSB(p)、XSB(p)はLレベルとされる。そして、検索時に、検索データDINが0番地の記憶データ(即ち、メモリセル3(0、0)〜3(0、n−1)の記憶データ)と一致すると、マッチラインML0はHレベルの状態が維持される。この結果、1番地のメモリセル3(1、p)内のNMOSトランジスタ11(1、p)、12(1、p)は非活性とされ、1番地のメモリセル3(1、p)を対象とした検索は実行されない。したがって、1番地のマッチラインML1はHレベルの状態が維持される。
Also in the second embodiment of the present invention configured as described above, before the search (during standby), the match lines ML0 to ML511 are precharged to the H level and the search buses SB (p) and XSB (p ) Is at L level. When the search data DIN coincides with the storage data at the address 0 (that is, the storage data of the memory cells 3 (0, 0) to 3 (0, n−1)) during the search, the match line ML0 is in the H level state. Is maintained. As a result, the NMOS transistors 11 (1, p), 12 (1, p) in the memory cell 3 (1, p) at the
また、この結果、2番地のメモリセル3(2、p)内のNMOSトランジスタ11(2、p)、12(2、p)は非活性とされ、2番地のメモリセル3(2、p)を対象とした検索は実行されない。したがって、2番地のマッチラインML2はHレベルの状態が維持される。また、この結果、3番地のメモリセル3(3、p)内のNMOSトランジスタ11(3、p)、12(3、p)は非活性とされ、3番地のメモリセル3(3、p)を対象とした検索は実行されない。したがって、3番地のマッチラインML3はHレベルの状態が維持される。
As a result, the NMOS transistors 11 (2, p) and 12 (2, p) in the memory cell 3 (2, p) at the
これに対して、検索データDINが0番地の記憶データ(即ち、メモリセル3(0、0)〜3(0、n−1)の記憶データ)と不一致の場合には、マッチラインML0はLレベルとなる。この結果、1番地のメモリセル3(1、p)内のNMOSトランジスタ11(1、p)、12(1、p)は活性化され、1番地のメモリセル3(1、p)を対象とした検索が実行される。
On the other hand, when the search data DIN does not match the storage data at address 0 (that is, the storage data of the memory cells 3 (0, 0) to 3 (0, n−1)), the match line ML0 is L Become a level. As a result, the NMOS transistors 11 (1, p) and 12 (1, p) in the memory cell 3 (1, p) at the
ここで、たとえば、検索データDINが1番地の記憶データ(即ち、メモリセル3(1、0)〜3(1、n−1)の記憶データ)と一致すると、1番地のマッチラインML1はHレベルの状態が維持される。この結果、2番地のメモリセル3(2、p)内のNMOSトランジスタ11(2、p)、12(2、p)は非活性とされ、2番地のメモリセル3(2、p)を対象とした検索は実行されない。したがって、2番地のマッチラインML2はHレベルの状態が維持される。
Here, for example, if the search data DIN matches the storage data at the first address (that is, the storage data of the memory cells 3 (1, 0) to 3 (1, n-1)), the match line ML1 at the first address is H. The level state is maintained. As a result, the NMOS transistors 11 (2, p) and 12 (2, p) in the memory cell 3 (2, p) at
また、この結果、3番地のメモリセル3(3、p)内のNMOSトランジスタ11(3、p)、12(3、p)は非活性とされ、3番地のメモリセル3(3、p)を対象とした検索は実行されない。したがって、3番地のマッチラインML3はHレベルの状態が維持される。
As a result, the NMOS transistors 11 (3, p) and 12 (3, p) in the memory cell 3 (3, p) at
これに対して、0番地の次に1番地のメモリセル(1、0)〜3(1、n−1)を対象として検索を実行した結果、検索データDINが1番地の記憶データ(即ち、メモリセル3(1、0)〜3(1、n−1)の記憶データ)と不一致の場合には、1番地のマッチラインML1はLレベルとなる。この結果、2番地のメモリセル3(2、p)内のNMOSトランジスタ11(2、p)、12(2、p)は活性化され、2番地のメモリセル3(2、p)を対象とした検索が実行される。
On the other hand, as a result of performing a search on the memory cells (1, 0) to 3 (1, n-1) at
ここで、たとえば、検索データDINが2番地の記憶データ(即ち、メモリセル3(2、0)〜3(2、n−1)の記憶データ)と一致すると、2番地のマッチラインML2はHレベルの状態が維持される。この結果、3番地のメモリセル3(3、p)内のNMOSトランジスタ11(3、p)、12(3、p)は非活性とされ、3番地のメモリセル3(3、p)を対象とした検索は実行されない。この場合には、3番地のマッチラインML3のレベル=Hレベルの状態が維持される。
Here, for example, when the search data DIN matches the storage data at the address 2 (that is, the storage data of the memory cells 3 (2, 0) to 3 (2, n-1)), the match line ML2 at the
即ち、本発明の第2実施形態においては、検索データDINが4q番地の記憶データと一致した場合には、4q+1番地〜4q+3番地のマッチラインML(4q+1)〜ML(4q+3)はHレベルを維持するので、検索後、スタンバイ状態に戻る際に、4q+1番地〜4q+3番地のマッチラインML(4q+1)〜ML(4q+3)については充電の必要がない。 That is, in the second embodiment of the present invention, when the search data DIN matches the stored data at the address 4q, the match lines ML (4q + 1) to ML (4q + 3) at the addresses 4q + 1 to 4q + 3 maintain the H level. Therefore, when returning to the standby state after the search, the match lines ML (4q + 1) to ML (4q + 3) at addresses 4q + 1 to 4q + 3 do not need to be charged.
また、検索データDINが4q番地の記憶データと不一致で、4q+1番地の記憶データと一致した場合には、4q+2番地及び4q+3番地のマッチラインML(4q+2)、ML(4q+3)はHレベルを維持するので、検索後、スタンバイ状態に戻る際に、4q+2番地及び4q+3番地のマッチラインML(4q+2)、ML(4q+3)については充電の必要がない。 When the search data DIN does not match the stored data at the address 4q and matches the stored data at the address 4q + 1, the match lines ML (4q + 2) and ML (4q + 3) at the addresses 4q + 2 and 4q + 3 maintain the H level. Therefore, when returning to the standby state after the search, it is not necessary to charge the match lines ML (4q + 2) and ML (4q + 3) at addresses 4q + 2 and 4q + 3.
また、検索データDINが4q番地及び4q+1番地の記憶データと不一致で、4q+2番地の記憶データと一致した場合には、4q+3番地のマッチラインML(4q+3)はHレベルを維持するので、検索後、スタンバイ状態に戻る際に、4q+3番地のマッチラインML(4q+3)については充電の必要がない。 Also, if the search data DIN does not match the stored data at addresses 4q and 4q + 1 and matches the stored data at address 4q + 2, the match line ML (4q + 3) at address 4q + 3 maintains the H level. When returning to the standby state, the match line ML (4q + 3) at address 4q + 3 does not need to be charged.
したがって、本発明の第2実施形態によれば、検索後、スタンバイ状態に戻る際に充電を必要とするマッチラインの数を本発明の第1実施形態以上に減らし、消費電流の低減化を図ることができる。 Therefore, according to the second embodiment of the present invention, after the search, the number of match lines that require charging when returning to the standby state is reduced to that of the first embodiment of the present invention, thereby reducing current consumption. be able to.
(第3実施形態)
図8は本発明の第3実施形態の一部分を示す回路図である。本発明の第3実施形態は、図25に示す従来の連想メモリが備えるメモリセルアレイ16と構成の異なるメモリセルアレイ33を設けると共に、0番地及び偶数番地に対応してグランドラインMGL0、MGL2、…、MGL510を設け、更に、グランドラインMGL0、MGL2、…、MGL510に対応してグランドライン・ドライバ(MGLD)部34を設け、その他については、図25に示す従来の連想メモリと同様に構成したものである。
(Third embodiment)
FIG. 8 is a circuit diagram showing a part of the third embodiment of the present invention. In the third embodiment of the present invention, a
図9はメモリセルアレイ33の構成を示す回路図である。図9では、0番地の1ビット目及びnビット目のメモリセル3(0、0)、3(0、n−1)と、1番地の1ビット目及びnビット目のメモリセル3(1、0)、3(1、n−1)と、510番地の1ビット目及びnビット目のメモリセル3(510、0)、3(510、n−1)と、511番地の1ビット目及びnビット目のメモリセル3(511、0)、3(511、n−1)とを示し、その他については、図示を省略している。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration of the
ここで、たとえば、1番地のメモリセル3(1、p)内のNMOSトランジスタ9(1、p)〜12(1、p)のうち、ゲートがサーチバスSB(p)又はXSB(p)に接続されているNMOSトランジスタ11(1、p)、12(1、p)のソースは、接地されずに、0番地のグランドラインMGL0に接続されている。
Here, for example, among the NMOS transistors 9 (1, p) to 12 (1, p) in the memory cell 3 (1, p) at the
また、たとえば、511番地のメモリセル3(511、p)内のNMOSトランジスタ9(511、p)〜12(511、p)のうち、ゲートがサーチバスSB(p)又はXSB(p)に接続されているNMOSトランジスタ11(511、p)、12(511、p)のソースは、接地されずに、510番地のグランドラインMGL510に接続されている。
For example, among the NMOS transistors 9 (511, p) to 12 (511, p) in the memory cell 3 (511, p) at the
即ち、メモリセルアレイ33は、0番地及び偶数番地、即ち、2m番地に対応してグランドラインMGL2mを設け、2m+1番地のメモリセル3(2m+1、p)内のNMOSトランジスタ9(2m+1、p)〜12(2m+1、p)のうち、ゲートがサーチバスSB(p)又はXSB(p)に接続されているNMOSトランジスタ11(2m+1、p)、12(2m+1、p)のソースについては、接地せずに、2m番地のグランドラインMGL2mに接続し、その他については、図25に示すメモリセルアレイ16と同様に構成したものである。
That is, the
図10はグランドライン・ドライバ部34の構成を示す回路図である。図10中、35(0)はグランドラインMGL0に対応して設けられたグランドライン・ドライバ、35(2)はグランドラインMGL2に対応して設けられたグランドライン・ドライバ、35(510)はグランドラインMGL510に対応して設けられたグランドライン・ドライバであり、グランドライン・ドライバMGL4、MGL6、…、MGL508に対応して設けられたグランドライン・ドライバ35(4)、35(6)、…、35(508)は図示を省略している。
FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration of the ground
グランドライン・ドライバ35(0)は、インバータ36(0)とNMOSトランジスタ37(0)とを備えている。そして、インバータ36(0)は、入力端子を検索結果信号線38(0)に接続している。NMOSトランジスタ37(0)は、ゲートをインバータ36(0)の出力端子に接続し、ドレインをグランドラインMGL0に接続し、ソースを接地している。 The ground line driver 35 (0) includes an inverter 36 (0) and an NMOS transistor 37 (0). The inverter 36 (0) has an input terminal connected to the search result signal line 38 (0). The NMOS transistor 37 (0) has a gate connected to the output terminal of the inverter 36 (0), a drain connected to the ground line MGL0, and a source grounded.
グランドライン・ドライバ35(2)は、インバータ36(2)とNMOSトランジスタ37(2)とを備えている。そして、インバータ36(2)は、入力端子を検索結果信号線38(2)に接続している。NMOSトランジスタ37(2)は、ゲートをインバータ36(2)の出力端子に接続し、ドレインをグランドラインMGL2に接続し、ソースを接地している。 The ground line driver 35 (2) includes an inverter 36 (2) and an NMOS transistor 37 (2). The inverter 36 (2) has an input terminal connected to the search result signal line 38 (2). The NMOS transistor 37 (2) has a gate connected to the output terminal of the inverter 36 (2), a drain connected to the ground line MGL2, and a source grounded.
グランドライン・ドライバ35(510)は、インバータ36(510)とNMOSトランジスタ37(510)とを備えている。そして、インバータ36(510)は、入力端子を検索結果信号線38(510)に接続している。NMOSトランジスタ37(510)は、ゲートをインバータ36(510)の出力端子に接続し、ドレインをグランドラインMGL510に接続し、ソースを接地している。グランドライン・ドライバ35(4)、35(6)、…、35(508)も同様に構成されている。 The ground line driver 35 (510) includes an inverter 36 (510) and an NMOS transistor 37 (510). The inverter 36 (510) has an input terminal connected to the search result signal line 38 (510). The NMOS transistor 37 (510) has a gate connected to the output terminal of the inverter 36 (510), a drain connected to the ground line MGL510, and a source grounded. The ground line drivers 35 (4), 35 (6),..., 35 (508) are similarly configured.
即ち、グランドライン・ドライバ部34は、グランドラインMGL2mに対応してグランドライン・ドライバ35(2m)を備えており、グランドライン・ドライバ35(2m)は、インバータ36(2m)とNMOSトランジスタ37(2m)とを備えている。そして、インバータ36(2m)は、入力端子を検索結果信号線38(2m)に接続し、NMOSトランジスタ37(2m)は、ゲートをインバータ36(2m)の出力端子に接続し、ドレインをグランドラインMGL2mに接続し、ソースを接地している。
That is, the ground
ここで、例えば、検索結果信号MS2mZがHレベルの場合、インバータ36(2m)の出力はLレベル、NMOSトランジスタ37(2m)はOFFとなり、グランドラインMGL2mはフローティングとなる。これに対して、検索結果信号MS2mZがLレベルの場合、インバータ36(2m)の出力はHレベル、NMOSトランジスタ37(2m)はONとなり、グランドラインMGL2mは、NMOSトランジスタ37(2m)を介して接地される。 Here, for example, when the search result signal MS2mZ is H level, the output of the inverter 36 (2m) is L level, the NMOS transistor 37 (2m) is OFF, and the ground line MGL2m is floating. On the other hand, when the search result signal MS2mZ is L level, the output of the inverter 36 (2m) is H level, the NMOS transistor 37 (2m) is ON, and the ground line MGL2m is connected via the NMOS transistor 37 (2m). Grounded.
図11及び図12は本発明の第3実施形態の検索動作例を示すタイミング図である。図11は検索データDINが0番地及び1番地の記憶データと不一致の場合、図12は検索データDINが0番地の記憶データと一致した場合を示している。
11 and 12 are timing charts showing an example of a search operation according to the third embodiment of the present invention. FIG. 11 shows a case where the search data DIN does not match the stored data at
図11及び図12において、(A)は動作サイクルを決めるクロック信号CLK、(B)は検索コマンド信号XSER、(C)は検索コマンドデコード信号SERZ、(D)はサーチドライバ活性化信号SBEZ、(E)はサーチバスSB(p)、XSB(p)のレベル、(F)はマッチラインML0のレベル、(G)は検索結果信号MS0Z、(H)はマッチラインML1のレベル、(I)は検索結果信号MS1Zを示している。 11A and 12B, (A) is a clock signal CLK that determines an operation cycle, (B) is a search command signal XSER, (C) is a search command decode signal SERZ, (D) is a search driver activation signal SBEZ, ( E) is the level of the search buses SB (p) and XSB (p), (F) is the level of the match line ML0, (G) is the search result signal MS0Z, (H) is the level of the match line ML1, and (I) is A search result signal MS1Z is shown.
即ち、本発明の第3実施形態においては、検索前(スタンバイ時)には、検索コマンド信号XSERはHレベル、検索コマンドデコード信号SERZはLレベル、サーチドライバ活性化信号SBEZはLレベル、サーチバスSB(p)、XSB(p)はLレベル、マッチラインML0〜ML511はHレベル、検索結果信号MS0Z〜MS511ZはHレベルとされる。 That is, in the third embodiment of the present invention, before search (during standby), the search command signal XSER is at H level, the search command decode signal SERZ is at L level, the search driver activation signal SBEZ is at L level, and the search bus SB (p) and XSB (p) are set to L level, match lines ML0 to ML511 are set to H level, and search result signals MS0Z to MS511Z are set to H level.
そして、検索時には、図11及び図12に示すように、検索コマンド信号XSERはLレベルとされ、検索が指示されると共に、サーチドライバ28(0)〜28(n−1)に検索データDIN=D(0)〜D(n−1)が与えられる。この結果、コマンドデコーダ23は、検索コマンドデコード信号SERZをHレベルとし、これに応答して、サーチドライバ活性化信号生成回路24は、サーチドライバ活性化信号SBEZをHレベルとし、サーチドライバ28(p)は、検索データD(p)の値に対応してサーチバスSB(p)、XSB(p)の一方をHレベル、他方をLレベルとする。
At the time of the search, as shown in FIGS. 11 and 12, the search command signal XSER is set to the L level, the search is instructed, and the search data DIN = is supplied to the search drivers 28 (0) to 28 (n−1). D (0) to D (n-1) are given. As a result, the
ここで、たとえば、検索データDINが0番地の記憶データ(即ち、メモリセル3(0、0)〜3(0、n−1)の記憶データ)と不一致の場合には、図11に示すように、0番地のマッチラインML0はLレベル、検索結果信号MS0ZはLレベルとなるので、インバータ36(0)の出力はHレベル、NMOSトランジスタ37(0)はONとなり、グランドラインMGL0は、NMOSトランジスタ37(0)を介して接地される。
Here, for example, when the search data DIN does not match the storage data at address 0 (that is, the storage data of the memory cells 3 (0, 0) to 3 (0, n−1)), as shown in FIG. Since the match line ML0 at
この結果、1番地のメモリセル3(1、p)内のNMOSトランジスタ11(1、p)、12(1、p)が活性化され、1番地のメモリセル3(1、p)を対象に検索が行われる。検索の結果、検索データDINが1番地の記憶データ(即ち、メモリセル3(1、0)〜3(1、n−1)の記憶データ)と不一致の場合には、図11に示すように、1番地のマッチラインML1はLレベル、検索結果信号MS1ZはLレベルとなる。
As a result, the NMOS transistors 11 (1, p) and 12 (1, p) in the memory cell 3 (1, p) at the
これに対して、検索データDINが0番地の記憶データ(即ち、メモリセル3(0、0)〜3(0、n−1)の記憶データ)と一致すると、図12に示すように、0番地のマッチラインML0はHレベルの状態が維持され、検索結果信号MS0ZもHレベルの状態が維持されるので、インバータ36(0)の出力はLレベル、NMOSトランジスタ37(0)はOFFを維持し、グランドラインMGL0はフローティング状態を維持する。 On the other hand, if the search data DIN matches the storage data at address 0 (that is, the storage data of memory cells 3 (0, 0) to 3 (0, n−1)), as shown in FIG. Since the match line ML0 at the address is maintained at the H level and the search result signal MS0Z is also maintained at the H level, the output of the inverter 36 (0) is maintained at the L level and the NMOS transistor 37 (0) is maintained OFF. The ground line MGL0 maintains the floating state.
この結果、1番地のメモリセル3(1、p)内のNMOSトランジスタ11(1、p)、12(1、p)は非活性とされ、1番地のメモリセル3(1、p)を対象とした検索は実行されない。したがって、この場合には、1番地のマッチラインML1はHレベルの状態が維持され、検索後、スタンバイ状態に戻る際に、1番地のマッチラインML1については充電の必要がない。
As a result, the NMOS transistors 11 (1, p), 12 (1, p) in the memory cell 3 (1, p) at the
即ち、本発明の第3実施形態によれば、検索データDINが2m番地の記憶データと一致した場合には、2m+1番地のマッチラインML(2m+1)はHレベルを維持するので、検索後、スタンバイ状態に戻る際に、2m+1番地のマッチラインML(2m+1)については充電の必要がない、したがって、検索後、スタンバイ状態に戻る際に充電を必要とするマッチラインの数を減らし、消費電流の低減化を図ることができる。 That is, according to the third embodiment of the present invention, when the search data DIN matches the stored data at the address 2m, the match line ML (2m + 1) at the address 2m + 1 maintains the H level. When returning to the state, there is no need to charge the match line ML (2m + 1) at address 2m + 1. Therefore, after searching, the number of match lines that need to be charged when returning to the standby state is reduced, and the current consumption is reduced. Can be achieved.
(第4実施形態)
図13は本発明の第4実施形態の一部分を示す回路図である。本発明の第4実施形態は、図25に示す従来の連想メモリが備えるメモリセルアレイ16と構成の異なるメモリセルアレイ40を設けると共に、グランドラインMGL4q〜MGL(4q+2)と、グランドライン・ドライバ(MGLD)部41とを設け、その他については、図25に示す従来の連想メモリと同様に構成したものである。
(Fourth embodiment)
FIG. 13 is a circuit diagram showing a part of the fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment of the present invention, a
図14はメモリセルアレイ40の構成を示す回路図である。図14では、0番地の1ビット目及びnビット目のメモリセル3(0、0)、3(0、n−1)と、1番地の1ビット目及びnビット目のメモリセル3(1、0)、3(1、n−1)と、2番地の1ビット目及びnビット目のメモリセル3(2、0)、3(2、n−1)と、3番地の1ビット目及びnビット目のメモリセル3(3、0)、3(3、n−1)とを示し、その他については、図示を省略している。
FIG. 14 is a circuit diagram showing a configuration of the
ここで、たとえば、1番地のメモリセル3(1、p)内のNMOSトランジスタ9(1、p)〜12(1、p)のうち、ゲートがサーチバスSB(p)又はXSB(p)に接続されているNMOSトランジスタ11(1、p)、12(1、p)のソースは、接地されずに、0番地のグランドラインMGL0に接続されている。
Here, for example, among the NMOS transistors 9 (1, p) to 12 (1, p) in the memory cell 3 (1, p) at the
また、2番地のメモリセル3(2、p)内のNMOSトランジスタ9(2、p)〜12(2、p)のうち、ゲートがサーチバスSB(p)又はXSB(p)に接続されているNMOSトランジスタ11(2、p)、12(2、p)のソースは、接地されずに、1番地のグランドラインMGL1に接続されている。
Of the NMOS transistors 9 (2, p) to 12 (2, p) in the memory cell 3 (2, p) at the
また、3番地のメモリセル3(3、p)内のNMOSトランジスタ9(3、p)〜12(3、p)のうち、ゲートがサーチバスSB(p)又はXSB(p)に接続されているNMOSトランジスタ11(3、p)、12(3、p)のソースを2番地のグランドラインMGL2に接続している。
Of the NMOS transistors 9 (3, p) to 12 (3, p) in the memory cell 3 (3, p) at
即ち、メモリセルアレイ40においては、4q+1番地のメモリセル3(4q+1、p)内のNMOSトランジスタ9(4q+1、p)〜12(4q+1、p)のうち、ゲートがサーチバスSB(p)又はXSB(p)に接続されているNMOSトランジスタ11(4q+1、p)、12(4q+1、p)のソースは、接地されずに、4q番地のグランドラインMGL4qに接続されている。
That is, in the
また、4q+2番地のメモリセル3(4q+2、p)内のNMOSトランジスタ9(4q+2、p)〜12(4q+2、p)のうち、ゲートがサーチバスSB(p)又はXSB(p)に接続されているNMOSトランジスタ11(4q+2、p)、12(4q+2、p)のソースは、接地されずに、4q+1番地のグランドラインMGL(4q+1)に接続されている。 Of the NMOS transistors 9 (4q + 2, p) to 12 (4q + 2, p) in the memory cell 3 (4q + 2, p) at the address 4q + 2, the gate is connected to the search bus SB (p) or XSB (p). The sources of the NMOS transistors 11 (4q + 2, p) and 12 (4q + 2, p) are connected to the ground line MGL (4q + 1) at address 4q + 1 without being grounded.
また、4q+3番地のメモリセル3(4q+3、p)内のNMOSトランジスタ9(4q+3、p)〜12(4q+3、p)のうち、ゲートがサーチバスSB(p)又はXSB(p)に接続されているNMOSトランジスタ11(4q+3、p)、12(4q+3、p)のソースは、接地されずに、4q+2番地のグランドラインMGL(4q+2)に接続されている。その他については、メモリセルアレイ40は、図27に示すメモリセルアレイ16と同様に構成されている。
Of the NMOS transistors 9 (4q + 3, p) to 12 (4q + 3, p) in the memory cell 3 (4q + 3, p) at the address 4q + 3, the gate is connected to the search bus SB (p) or XSB (p). The sources of the NMOS transistors 11 (4q + 3, p) and 12 (4q + 3, p) are connected to the ground line MGL (4q + 2) at address 4q + 2 without being grounded. In other respects, the
図15はグランドライン・ドライバ部41の構成を示す回路図である。図15において、42(0)はグランドラインMGL0に対応して設けられたグランドライン・ドライバ、42(1)はグランドラインMGL1に対応して設けられたグランドライン・ドライバ、42(2)はグランドラインMGL2に対応して設けられたグランドライン・ドライバであり、グランドラインMGL4〜MGL6、MGL8〜MGL10、…、MGL508〜MGL510に対応して設けられたグランドライン・ドライバ42(4)〜42(6)、42(8)〜42(10)、…、42(508)〜42(510)は図示を省略している。
FIG. 15 is a circuit diagram showing a configuration of the ground
ここで、たとえば、グランドライン・ドライバ42(0)は、インバータ43(0)とNMOSトランジスタ44(0)とを備えている。そして、インバータ43(0)は、入力端子を検索結果信号線38(0)に接続している。NMOSトランジスタ44(0)は、ゲートをインバータ43(0)の出力端子に接続し、ドレインをグランドラインMGL0に接続し、ソースを接地している。 Here, for example, the ground line driver 42 (0) includes an inverter 43 (0) and an NMOS transistor 44 (0). The inverter 43 (0) has an input terminal connected to the search result signal line 38 (0). The NMOS transistor 44 (0) has a gate connected to the output terminal of the inverter 43 (0), a drain connected to the ground line MGL0, and a source grounded.
また、グランドライン・ドライバ42(1)は、インバータ43(1)とNMOSトランジスタ44(1)とを備えている。そして、インバータ43(1)は、入力端子を検索結果信号線38(1)に接続している。NMOSトランジスタ44(1)は、ゲートをインバータ43(1)の出力端子に接続し、ドレインをグランドラインMGL1に接続し、ソースを接地している。 The ground line driver 42 (1) includes an inverter 43 (1) and an NMOS transistor 44 (1). The inverter 43 (1) has an input terminal connected to the search result signal line 38 (1). The NMOS transistor 44 (1) has a gate connected to the output terminal of the inverter 43 (1), a drain connected to the ground line MGL1, and a source grounded.
また、グランドライン・ドライバ42(2)は、インバータ43(2)とNMOSトランジスタ44(2)とを備えている。そして、インバータ43(2)は、入力端子を検索結果信号線38(2)に接続している。NMOSトランジスタ44(2)は、ゲートをインバータ43(2)の出力端子に接続し、ドレインをグランドラインMGL2に接続し、ソースを接地している。 The ground line driver 42 (2) includes an inverter 43 (2) and an NMOS transistor 44 (2). The inverter 43 (2) has an input terminal connected to the search result signal line 38 (2). The NMOS transistor 44 (2) has a gate connected to the output terminal of the inverter 43 (2), a drain connected to the ground line MGL2, and a source grounded.
即ち、グランドライン・ドライバ部41は、グランドラインMGL4qに対応してグランドライン・ドライバ42(4q)を設け、グランドラインMGL(4q+1)に対応してグランドライン・ドライバ42(4q+1)を設け、グランドラインMGL(4q+2)に対応してグランドライン・ドライバ42(4q+2)を設けて構成されている。
That is, the ground
また、グランドライン・ドライバ42(4q)は、インバータ43(4q)とNMOSトランジスタ44(4q)とを設けて構成されている。そして、インバータ43(4q)は、入力端子を検索結果信号線38(4q)に接続している。NMOSトランジスタ44(4q)は、ゲートをインバータ43(4q)の出力端子に接続し、ドレインをグランドラインMGL4qに接続し、ソースを接地している。 The ground line driver 42 (4q) includes an inverter 43 (4q) and an NMOS transistor 44 (4q). The inverter 43 (4q) has an input terminal connected to the search result signal line 38 (4q). The NMOS transistor 44 (4q) has a gate connected to the output terminal of the inverter 43 (4q), a drain connected to the ground line MGL4q, and a source grounded.
また、グランドライン・ドライバ42(4q+1)は、インバータ43(4q+1)とNMOSトランジスタ44(4q+1)とを設けて構成されている。そして、インバータ43(4q+1)は、入力端子を検索結果信号線38(4q+1)に接続している。NMOSトランジスタ44(4q+1)は、ゲートをインバータ43(4q+1)の出力端子に接続し、ドレインをグランドラインMGL(4q+1)に接続し、ソースを接地している。 The ground line driver 42 (4q + 1) includes an inverter 43 (4q + 1) and an NMOS transistor 44 (4q + 1). The inverter 43 (4q + 1) has an input terminal connected to the search result signal line 38 (4q + 1). The NMOS transistor 44 (4q + 1) has a gate connected to the output terminal of the inverter 43 (4q + 1), a drain connected to the ground line MGL (4q + 1), and a source grounded.
また、グランドライン・ドライバ42(4q+2)は、インバータ43(4q+2)とNMOSトランジスタ44(4q+2)とを設けて構成されている。そして、インバータ43(4q+2)は、入力端子を検索結果信号線38(4q+2)に接続している。また、NMOSトランジスタ44(4q+2)は、ゲートをインバータ43(4q+2)の出力端子に接続し、ドレインをグランドラインMGL(4q+2)に接続し、ソースを接地している。 The ground line driver 42 (4q + 2) includes an inverter 43 (4q + 2) and an NMOS transistor 44 (4q + 2). The inverter 43 (4q + 2) has an input terminal connected to the search result signal line 38 (4q + 2). The NMOS transistor 44 (4q + 2) has a gate connected to the output terminal of the inverter 43 (4q + 2), a drain connected to the ground line MGL (4q + 2), and a source grounded.
ここで、例えば、検索結果信号MS4qZがHレベルの場合、インバータ43(4q)の出力はLレベル、NMOSトランジスタ44(4q)はOFFとなり、グランドラインMGL4qはフローティングとなる。これに対して、検索結果信号MS4qZがLレベルの場合、インバータ43(4q)の出力はHレベル、NMOSトランジスタ44(4q)はONとなり、グランドラインMGL4qは、NMOSトランジスタ44(4q)を介して接地される。 Here, for example, when the search result signal MS4qZ is H level, the output of the inverter 43 (4q) is L level, the NMOS transistor 44 (4q) is OFF, and the ground line MGL4q is floating. On the other hand, when the search result signal MS4qZ is L level, the output of the inverter 43 (4q) is H level, the NMOS transistor 44 (4q) is ON, and the ground line MGL4q is connected via the NMOS transistor 44 (4q). Grounded.
また、例えば、検索結果信号MS(4q+1)ZがHレベルの場合、インバータ43(4q+1)の出力はLレベル、NMOSトランジスタ44(4q+1)はOFFとなり、グランドラインMGL(4q+1)はフローティングとなる。これに対して、検索結果信号MS(4q+1)ZがLレベルの場合、インバータ43(4q+1)の出力はHレベル、NMOSトランジスタ44(4q+1)はONとなり、グランドラインMGL(4q+1)は、NMOSトランジスタ44(4q+1)を介して接地される。 For example, when the search result signal MS (4q + 1) Z is at the H level, the output of the inverter 43 (4q + 1) is at the L level, the NMOS transistor 44 (4q + 1) is OFF, and the ground line MGL (4q + 1) is in a floating state. On the other hand, when the search result signal MS (4q + 1) Z is L level, the output of the inverter 43 (4q + 1) is H level, the NMOS transistor 44 (4q + 1) is ON, and the ground line MGL (4q + 1) is NMOS transistor 44 (4q + 1).
また、例えば、検索結果信号MS(4q+2)ZがHレベルの場合、インバータ43(4q+2)の出力はLレベル、NMOSトランジスタ44(4q+2)はOFFとなり、グランドラインMGL(4q+2)はフローティングとなる。これに対して、検索結果信号MS(4q+2)ZがLレベルの場合、インバータ43(4q+2)の出力はHレベル、NMOSトランジスタ44(4q+2)はONとなり、グランドラインMGL(4q+2)は、NMOSトランジスタ44(4q+2)を介して接地される。 For example, when the search result signal MS (4q + 2) Z is at the H level, the output of the inverter 43 (4q + 2) is at the L level, the NMOS transistor 44 (4q + 2) is OFF, and the ground line MGL (4q + 2) is in a floating state. On the other hand, when the search result signal MS (4q + 2) Z is L level, the output of the inverter 43 (4q + 2) is H level, the NMOS transistor 44 (4q + 2) is ON, and the ground line MGL (4q + 2) is NMOS transistor 44 (4q + 2).
このように構成された本発明の第4実施形態においては、検索前(スタンバイ時)には、マッチラインML0〜ML511はHレベルにプリチャージされると共に、サーチバスSB(p)、XSB(p)はLレベルとされる。そして、検索時に、検索データDINが0番地の記憶データ(即ち、メモリセル3(0、0)〜3(0、n−1)の記憶データ)と一致すると、マッチラインML0はHレベルの状態が維持され、検索結果信号MS0ZもHレベルの状態が維持されるので、インバータ43(0)の出力はLレベル、NMOSトランジスタ44(0)はOFFを維持し、グランドラインMGL0はフローティング状態を維持する。 In the fourth embodiment of the present invention configured as described above, before the search (during standby), the match lines ML0 to ML511 are precharged to the H level, and the search buses SB (p) and XSB (p ) Is at L level. When the search data DIN coincides with the storage data at the address 0 (that is, the storage data of the memory cells 3 (0, 0) to 3 (0, n−1)) during the search, the match line ML0 is in the H level state. And the search result signal MS0Z is also maintained at the H level, the output of the inverter 43 (0) is maintained at the L level, the NMOS transistor 44 (0) is maintained OFF, and the ground line MGL0 is maintained in the floating state. To do.
この結果、1番地のメモリセル3(1、p)内のNMOSトランジスタ11(1、p)、12(1、p)は非活性とされ、1番地のメモリセル3(1、p)を対象とした検索は実行されない。したがって、1番地のマッチラインML1はHレベルの状態が維持され、検索結果信号MS1ZもHレベルの状態が維持されるので、インバータ43(1)の出力はLレベル、NMOSトランジスタ44(1)はOFFを維持し、グランドラインMGL1はフローティング状態を維持する。
As a result, the NMOS transistors 11 (1, p), 12 (1, p) in the memory cell 3 (1, p) at the
この結果、2番地のメモリセル3(2、p)内のNMOSトランジスタ11(2、p)、12(2、p)は非活性とされ、2番地のメモリセル3(2、p)を対象とした検索は実行されない。したがって、2番地のマッチラインML2はHレベルの状態が維持され、検索結果信号MS2ZもHレベルの状態が維持されるので、インバータ43(2)の出力はLレベル、NMOSトランジスタ44(2)はOFFを維持し、グランドラインMGL2はフローティング状態を維持する。この結果、3番地のメモリセル3(3、p)内のNMOSトランジスタ11(3、p)、12(3、p)は非活性とされ、3番地のメモリセル3(3、p)を対象とした検索は実行されない。したがって、3番地のマッチラインML3はHレベルの状態が維持される。
As a result, the NMOS transistors 11 (2, p) and 12 (2, p) in the memory cell 3 (2, p) at
これに対して、検索データDINが0番地の記憶データ(即ち、メモリセル3(0、0)〜3(0、n−1)の記憶データ)と不一致の場合には、0番地のマッチラインML0はLレベル、検索結果信号MS0ZはLレベルとなり、インバータ43(0)の出力はHレベル、NMOSトランジスタ44(0)はONとなり、グランドラインMGL0Zは、NMOSトランジスタ44(0)を介して接地される。この結果、1番地のメモリセル3(1、p)内のNMOSトランジスタ11(1、p)、12(1、p)は活性化され、1番地のメモリセル3(1、p)を対象とした検索が実行される。
On the other hand, if the search data DIN does not match the storage data at the address 0 (that is, the storage data of the memory cells 3 (0, 0) to 3 (0, n−1)), the match line at the
ここで、例えば、検索データDINが1番地の記憶データ(即ち、メモリセル3(1、0)〜3(1、n−1)の記憶データ)と一致すると、1番地のマッチラインML1はHレベルの状態が維持され、検索結果信号MS1ZもHレベルの状態が維持されるので、インバータ43(1)の出力はLレベル、NMOSトランジスタ44(1)はOFFを維持し、グランドラインMGL1はフローティング状態を維持する。
Here, for example, if the search data DIN matches the storage data at the address 1 (that is, the storage data of the memory cells 3 (1, 0) to 3 (1, n-1)), the match line ML1 at the
この結果、2番地のメモリセル3(2、p)内のNMOSトランジスタ11(2、p)、12(2、p)は非活性とされ、2番地のメモリセル3(2、p)を対象とした検索は実行されない。したがって、2番地のマッチラインML2はHレベルの状態が維持され、検索結果信号MS2ZもHレベルの状態が維持されるので、インバータ43(2)の出力はLレベル、NMOSトランジスタ44(2)はOFFを維持し、グランドラインMGL2はフローティング状態を維持する。この結果、3番地のメモリセル3(3、p)内のNMOSトランジスタ11(3、p)、12(3、p)は非活性とされ、3番地のメモリセル3(3、p)を対象とした検索は実行されない。したがって、3番地のマッチラインML3はHレベルの状態が維持される。
As a result, the NMOS transistors 11 (2, p) and 12 (2, p) in the memory cell 3 (2, p) at
これに対して、0番地の次に1番地のメモリセル(1、0)〜3(1、n−1)を対象として検索を実行した結果、検索データDINが1番地の記憶データ(即ち、メモリセル3(1、0)〜3(1、n−1)の記憶データ)と不一致の場合には、1番地のマッチラインML1はLレベル、検索結果信号MS1ZはLレベル、インバータ43(1)の出力はHレベル、NMOSトランジスタ44(1)はONとなり、グランドラインMGL2は、NMOSトランジスタ44(1)を介して接地される。この結果、2番地のメモリセル3(2、p)内のNMOSトランジスタ11(2、p)、12(2、p)は活性化され、2番地のメモリセル3(2、p)を対象とした検索が実行される。
On the other hand, as a result of performing a search on the memory cells (1, 0) to 3 (1, n-1) at
ここで、例えば、検索データDINが2番地の記憶データ(即ち、メモリセル3(2、0)〜3(2、n−1)の記憶データ)と一致すると、2番地のマッチラインML2はHレベルの状態が維持され、検索結果信号MS2ZもHレベルが維持されるので、インバータ43(2)の出力はLレベル、NMOSトランジスタ44(2)はOFFを維持し、グランドラインMGL2はフローティング状態を維持する。この結果、3番地のメモリセル3(3、p)内のNMOSトランジスタ11(3、p)、12(3、p)は非活性とされ、3番地のメモリセル3(3、p)を対象とした検索は実行されない。したがって、3番地のマッチラインML3はHレベルの状態が維持される。
Here, for example, if the search data DIN matches the storage data at the address 2 (that is, the storage data of the memory cells 3 (2, 0) to 3 (2, n-1)), the match line ML2 at the
即ち、本発明の第4実施形態においては、検索データDINが4q番地の記憶データと一致した場合には、4q+1番地〜4q+3番地のマッチラインML(4q+1)〜ML(4q+3)はHレベルを維持するので、検索後、スタンバイ状態に戻る際に、4q+1番地〜4q+3番地のマッチラインML(4q+1)〜ML(4q+3)については充電の必要がない。 That is, in the fourth embodiment of the present invention, when the search data DIN matches the stored data at the address 4q, the match lines ML (4q + 1) to ML (4q + 3) at the addresses 4q + 1 to 4q + 3 maintain the H level. Therefore, when returning to the standby state after the search, the match lines ML (4q + 1) to ML (4q + 3) at addresses 4q + 1 to 4q + 3 do not need to be charged.
また、検索データDINが4q番地の記憶データと不一致で、4q+1番地の記憶データと一致した場合には、4q+2番地及び4q+3番地のマッチラインML(4q+2)、ML(4q+3)はHレベルを維持するので、検索後、スタンバイ状態に戻る際に、4q+2番地及び4q+3番地のマッチラインML(4q+2)、ML(4q+3)については充電の必要がない。 When the search data DIN does not match the stored data at the address 4q and matches the stored data at the address 4q + 1, the match lines ML (4q + 2) and ML (4q + 3) at the addresses 4q + 2 and 4q + 3 maintain the H level. Therefore, when returning to the standby state after the search, it is not necessary to charge the match lines ML (4q + 2) and ML (4q + 3) at addresses 4q + 2 and 4q + 3.
また、検索データDINが4q番地及び4q+1番地の記憶データと不一致で、4q+2番地の記憶データと一致した場合には、4q+3番地のマッチラインML(4q+3)はHレベルを維持するので、検索後、スタンバイ状態に戻る際に、4q+3番地のマッチラインML(4q+3)については充電の必要がない。 Also, if the search data DIN does not match the stored data at addresses 4q and 4q + 1 and matches the stored data at address 4q + 2, the match line ML (4q + 3) at address 4q + 3 maintains the H level. When returning to the standby state, the match line ML (4q + 3) at address 4q + 3 does not need to be charged.
したがって、本発明の第4実施形態によれば、検索後、スタンバイ状態に戻る際に充電を必要とするマッチラインの数を本発明の第3実施形態以上に減らし、消費電流の低減化を図ることができる。 Therefore, according to the fourth embodiment of the present invention, after the search, the number of match lines that require charging when returning to the standby state is reduced to more than the third embodiment of the present invention, thereby reducing current consumption. be able to.
(その他)
本発明の第1実施形態〜第4実施形態においては、二値(binary)タイプのメモリセルを使用した場合について説明したが、その他、本発明は、例えば、図16に示すような三値(ternary)タイプのメモリセルを使用することもできる。図16中、46は一方の記憶媒体であるフリップフロップであり、47、48はインバータである。また、S0、S1はストレージノード、49、50はワードラインWLの電位によりON、OFFが制御されるNMOSトランジスタである。51は他方の記憶媒体であるフリップフロップであり、52、53はインバータである。また、S3、S4はストレージノード、54、55はワードラインWLの電位によりON、OFFが制御されるNMOSトランジスタである。
(Other)
In the first to fourth embodiments of the present invention, the case where a binary type memory cell is used has been described. In addition, the present invention, for example, uses a ternary (as shown in FIG. A ternary type memory cell can also be used. In FIG. 16, 46 is a flip-flop which is one storage medium, and 47 and 48 are inverters. Further, S0 and S1 are storage nodes, and 49 and 50 are NMOS transistors whose ON and OFF are controlled by the potential of the word line WL. 51 is a flip-flop which is the other storage medium, and 52 and 53 are inverters. S3 and S4 are storage nodes, and 54 and 55 are NMOS transistors whose ON and OFF are controlled by the potential of the word line WL.
56はストレージノードS1の電位によりON、OFFが制御されるNMOSトランジスタ、57はストレージノードS4の電位によりON、OFFが制御されるNMOSトランジスタ、58はサーチバスSBの電位によりON、OFFが制御されるNMOSトランジスタ、59はサーチバスXSBの電位によりON、OFFが制御されるNMOSトランジスタである。
56 is an NMOS transistor whose ON / OFF is controlled by the potential of the storage node S1, 57 is an NMOS transistor whose ON / OFF is controlled by the potential of the storage node S4, and 58 is ON / OFF controlled by the potential of the search bus SB. An
図16に示すメモリセルに対するデータの書き込み及び図16に示すメモリセルからのデータの読み出しは、ワードラインWLとビットラインBL0、XBL0、BL1、XBL1とNMOSトランジスタ49、50、54、55とを使用して行われる。表3は図16に示すメモリセルに対するデータ書き込み時及び図16に示すメモリセルからのデータ読み出し時におけるメモリセルの記憶データとビットラインBL0、XBL0、BL1、XBL1の論理値との関係を示している。
16 uses the word line WL, the bit lines BL0, XBL0, BL1, and XBL1 and the
また、図16に示すメモリセルに対する検索は、サーチバスSB、XSBと、NMOSトランジスタ56〜59と、マッチラインMLを使用して行われる。表4は検索時におけるメモリセルの記憶データとサーチバスSB、XSBの論理値との関係を示している。
The search for the memory cell shown in FIG. 16 is performed using the search buses SB and XSB, the
また、本発明の第1実施形態〜第4実施形態においては、検索時に使用するNMOSトランジスタ9〜12については、ゲートをストレージノードS0又はS1に接続したNMOSトランジスタ9、10が上段となり、ゲートをサーチバスSB又はXSBに接続したNMOSトランジスタ11、12が下段となるように接続した場合について説明したが、ゲートをサーチバスSB又はXSBに接続したNMOSトランジスタ11、12が上段となり、ゲートをストレージノードに接続したNMOSトランジスタ9、10が下段となるように接続しても良い。
In the first to fourth embodiments of the present invention, for the
また、本発明の第1実施形態〜第4実施形態においては、メモリセルとしてSRAMセルを使用した場合について説明したが、本発明は、SRAMセル以外のメモリセルを使用する場合にも適用することができることは当然である。 In the first to fourth embodiments of the present invention, the case where the SRAM cell is used as the memory cell has been described. However, the present invention is also applicable to the case where a memory cell other than the SRAM cell is used. Of course you can.
また、本発明の第1実施形態及び第3実施形態においては、連続する2つの番地を単位として上位番地のマッチラインのレベル制御を行い、本発明の第2実施形態及び第4実施形態においては、連続する4つの番地を単位として上位番地のマッチラインのレベル制御を行う場合について説明したが、上位番地のマッチラインのレベル制御を行う単位を構成する番地数は、これらに限られるものではなく、たとえば、8個の番地や16個の番地や32個の番地などを単位とすることもできる。 In the first and third embodiments of the present invention, the level control of the match line at the higher address is performed in units of two consecutive addresses. In the second and fourth embodiments of the present invention, In the above description, the level control of the upper address match line is performed in units of four consecutive addresses. However, the number of addresses constituting the unit for performing the level control of the upper address match line is not limited to these. For example, 8 addresses, 16 addresses, 32 addresses, etc. can be used as a unit.
1…RAM
2…連想メモリ(CAM)
3…メモリセル(MC)
4…フリップフロップ
5、6…インバータ
7〜12…NMOSトランジスタ
15…マッチライン・センスアンプ(MLSA)
16…メモリセルアレイ
17…ワードデコーダ(WDEC)部
18…ライトアンプ(W/A)部
19…センスアンプ(S/A)部
20…サーチドライバ(S/D)部
21…マッチライン・センスアンプ(MLSA)部
22…エンコーダ(ENC)
23…コマンドデコーダ(COMDEC)
24…サーチドライバ活性化信号生成回路(SBEGEN)
25…ワードドライバ(WDEC)
26…ライトアンプ(W/A)
27…センスアンプ(S/A)
28…サーチドライバ(S/D)
31〜33…メモリセルアレイ
34…グランドライン・ドライバ部
35…グランドライン・ドライバ
36…インバータ
37…NMOSトランジスタ
40…メモリセルアレイ
41…グランドライン・ドライバ部
42…グランドライン・ドライバ
43…インバータ
44…NMOSトランジスタ
46…フリップフロップ
47、48…インバータ
49、50…NMOSトランジスタ
51…フリップフロップ
52、53…インバータ
54〜59…NMOSトランジスタ
1 ... RAM
2 ... Associative memory (CAM)
3 ... Memory cell (MC)
4 ... flip-
DESCRIPTION OF
23 ... Command decoder (COMDEC)
24 ... Search driver activation signal generation circuit (SBBEGEN)
25 ... Word driver (WDEC)
26 ... Light amplifier (W / A)
27 ... Sense amplifier (S / A)
28 ... Search driver (S / D)
31-33 ...
Claims (5)
前記第1のメモリセル部と同時に検索データが与えられる第2のメモリセル部と、
前記第1のメモリセル部に対応して設けられ、検索前にプリチャージされる第1のマッチラインと、
前記第2のメモリセル部に対応して設けられ、検索前にプリチャージされる第2のマッチラインと、
を備え、
前記第1のメモリセル部は、検索時に前記検索データが自己の記憶データと一致しないときは、前記第1のマッチラインを放電させ、前記検索データが自己の記憶データと一致するときは、前記第1のマッチラインを放電させないように構成され、
前記第2のメモリセル部は、検索時に前記検索データが前記第1のメモリセル部の記憶データと一致しないときにおいて、前記検索データが自己の記憶データと一致しないときは、前記第2のマッチラインを放電させ、前記検索データが自己の記憶データと一致したときは、前記第2のマッチラインを放電させず、前記検索データが前記第1のメモリセル部の記憶データと一致したときは、前記検索データと自己の記憶データとの一致、不一致に関わらず、前記第2のマッチラインを放電させないように構成される
ことを特徴とする連想メモリ。 A first memory cell portion;
A second memory cell portion to which search data is given simultaneously with the first memory cell portion;
A first match line provided corresponding to the first memory cell portion and precharged before search;
A second match line provided corresponding to the second memory cell portion and precharged before search;
With
Said first memory cell unit, when the search data to the search time does not match the own storage data, to discharge the first match line, when the search data matches the own storage data, the Configured to not discharge the first match line,
When the search data does not match the stored data of the first memory cell unit when the search data does not match the stored data of the first memory cell unit during the search, the second memory cell unit When the line is discharged and the search data matches its own storage data, the second match line is not discharged, and when the search data matches the storage data of the first memory cell unit, An associative memory characterized in that the second match line is not discharged regardless of whether the search data and its stored data match or not.
一端を前記第1のマッチラインに接続し、第1のストレージノードの電位によりオン、オフが制御される第1のスイッチ素子と、
一端を前記第1のマッチラインに接続し、第2のストレージノードの電位によりオン、オフが制御される第2のスイッチ素子と、
一端を前記第1のスイッチ素子の他端に接続し、他端を接地し、一方のサーチバスの電位によりオン、オフが制御される第3のスイッチ素子と、
一端を前記第2のスイッチ素子の他端に接続し、他端を接地し、他方のサーチバスの電位によりオン、オフが制御される第4のスイッチ素子と、
を備え、
前記第2のメモリセル部のメモリセルは、
一端を前記第2のマッチラインに接続し、第3のストレージノードの電位によりオン、オフが制御される第5のスイッチ素子と、
一端を前記第2のマッチラインに接続し、第4のストレージノードの電位によりオン、オフが制御される第6のスイッチ素子と、
一端を前記第5のスイッチ素子の他端に接続し、他端を前記第1のマッチラインに接続し、前記一方のサーチバスの電位によりオン、オフが制御される第7のスイッチ素子と、
一端を前記第6のスイッチ素子の他端に接続し、他端を前記第1のマッチラインに接続し、前記他方のサーチバスの電位によりオン、オフが制御される第8のスイッチ素子と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の連想メモリ。 The memory cells of the first memory cell portion are
A first switch element having one end connected to the first match line and controlled to be turned on and off by a potential of the first storage node;
A second switch element having one end connected to the first match line and controlled to be turned on and off by a potential of a second storage node;
A third switch element having one end connected to the other end of the first switch element, the other end grounded, and being controlled to be turned on / off by the potential of one search bus;
A fourth switch element having one end connected to the other end of the second switch element, the other end grounded, and on / off controlled by the potential of the other search bus;
With
The memory cells of the second memory cell portion are
A fifth switch element having one end connected to the second match line and controlled to be turned on and off by a potential of a third storage node;
A sixth switch element having one end connected to the second match line and controlled to be turned on / off by the potential of the fourth storage node;
A seventh switch element having one end connected to the other end of the fifth switch element, the other end connected to the first match line, and being controlled to be turned on and off by the potential of the one search bus;
An eighth switch element having one end connected to the other end of the sixth switch element, the other end connected to the first match line, and on / off controlled by the potential of the other search bus;
The associative memory according to claim 1, further comprising:
一端を前記第1のマッチラインに接続し、第1のストレージノードの電位によりオン、オフが制御される第1のスイッチ素子と、
一端を前記第1のマッチラインに接続し、第2のストレージノードの電位によりオン、オフが制御される第2のスイッチ素子と、
一端を前記第1のスイッチ素子の他端に接続し、他端を接地し、一方のサーチバスの電位によりオン、オフが制御される第3のスイッチ素子と、
一端を前記第2のスイッチ素子の他端に接続し、他端を接地し、他方のサーチバスの電位によりオン、オフが制御される第4のスイッチ素子と、
を備え、
前記第2のメモリセル部のメモリセルは、
一端を前記第2のマッチラインに接続し、第3のストレージノードの電位によりオン、オフが制御される第5のスイッチ素子と、
一端を前記第2のマッチラインに接続し、第4のストレージノードの電位によりオン、オフが制御される第6のスイッチ素子と、
一端を前記第5のスイッチ素子の他端に接続し、他端をグランドラインに接続し、前記一方のサーチバスの電位によりオン、オフが制御される第7のスイッチ素子と、
一端を前記第6のスイッチ素子の他端に接続し、他端を前記グランドラインに接続し、前記他方のサーチバスの電位によりオン、オフが制御される第8のスイッチ素子と、
を備え、
更に、検索時に、前記第1のマッチラインがプリチャージ電位を維持するときは、前記グランドラインをフローティングとし、前記第1のマッチラインがグランド電位に下降したときは、前記グランドラインをグランド電位にするグランドライン・ドライバと、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の連想メモリ。 The memory cells of the first memory cell portion are
A first switch element having one end connected to the first match line and controlled to be turned on and off by a potential of the first storage node;
A second switch element having one end connected to the first match line and controlled to be turned on and off by a potential of a second storage node;
A third switch element having one end connected to the other end of the first switch element, the other end grounded, and being controlled to be turned on / off by the potential of one search bus;
A fourth switch element having one end connected to the other end of the second switch element, the other end grounded, and on / off controlled by the potential of the other search bus;
With
The memory cells of the second memory cell portion are
A fifth switch element having one end connected to the second match line and controlled to be turned on and off by a potential of a third storage node;
A sixth switch element having one end connected to the second match line and controlled to be turned on / off by the potential of the fourth storage node;
A seventh switch element having one end connected to the other end of the fifth switch element, the other end connected to a ground line, and being turned on and off by the potential of the one search bus;
An eighth switch element having one end connected to the other end of the sixth switch element, the other end connected to the ground line, and on / off controlled by the potential of the other search bus;
With
Further, during the search, when the first match line maintains the precharge potential, the ground line is set to a floating state. When the first match line falls to the ground potential, the ground line is set to the ground potential. A ground line driver to
The associative memory according to claim 1, further comprising:
一端を前記第1のマッチラインに接続し、一方のサーチバスの電位によりオン、オフが制御される第1のスイッチ素子と、
一端を前記第1のマッチラインに接続し、他方のサーチバスの電位によりオン、オフが制御される第2のスイッチ素子と、
一端を前記第1のスイッチ素子の他端に接続し、他端を接地し、第1のストレージノードの電位によりオン、オフが制御される第3のスイッチ素子と、
一端を前記第2のスイッチ素子の他端に接続し、他端を接地し、第2のストレージノードの電位によりオン、オフが制御される第4のスイッチ素子と、
を備え、
前記第2のメモリセル部のメモリセルは、
一端を前記第2のマッチラインに接続し、前記一方のサーチバスの電位によりオン、オフが制御される第5のスイッチ素子と、
一端を前記第2のマッチラインに接続し、前記他方のサーチバスの電位によりオン、オフが制御される第6のスイッチ素子と、
一端を前記第5のスイッチ素子の他端に接続し、他端を前記第1のマッチラインに接続し、第3のストレージノードの電位によりオン、オフが制御される第7のスイッチ素子と、
一端を前記第6のスイッチ素子の他端に接続し、他端を前記第1のマッチラインに接続し、第4のストレージノードの電位によりオン、オフが制御される第8のスイッチ素子と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の連想メモリ。 The memory cells of the first memory cell portion are
A first switch element having one end connected to the first match line and controlled to be turned on and off by a potential of one search bus;
A second switch element having one end connected to the first match line and controlled to be turned on and off by the potential of the other search bus;
A third switch element having one end connected to the other end of the first switch element, the other end grounded, and being controlled to be turned on and off by the potential of the first storage node;
A fourth switch element having one end connected to the other end of the second switch element, the other end grounded, and being turned on and off by the potential of the second storage node;
With
The memory cells of the second memory cell portion are
A fifth switch element having one end connected to the second match line and controlled to be turned on / off by the potential of the one search bus;
A sixth switch element having one end connected to the second match line and controlled to be turned on / off by the potential of the other search bus;
A seventh switch element having one end connected to the other end of the fifth switch element, the other end connected to the first match line, and on / off controlled by a potential of a third storage node;
An eighth switch element having one end connected to the other end of the sixth switch element, the other end connected to the first match line, and being controlled to be turned on and off by a potential of a fourth storage node;
The associative memory according to claim 1, further comprising:
一端を前記第1のマッチラインに接続し、一方のサーチバスの電位によりオン、オフが制御される第1のスイッチ素子と、
一端を前記第1のマッチラインに接続し、他方のサーチバスの電位によりオン、オフが制御される第2のスイッチ素子と、
一端を前記第1のスイッチ素子の他端に接続し、他端を接地し、第1のストレージノードの電位によりオン、オフが制御される第3のスイッチ素子と、
一端を前記第2のスイッチ素子の他端に接続し、他端を接地し、第2のストレージノードの電位によりオン、オフが制御される第4のスイッチ素子と、
を備え、
前記第2のメモリセル部のメモリセルは、
一端を前記第2のマッチラインに接続し、前記一方のサーチバスの電位によりオン、オフが制御される第5のスイッチ素子と、
一端を前記第2のマッチラインに接続し、前記他方のサーチバスの電位によりオン、オフが制御される第6のスイッチ素子と、
一端を前記第5のスイッチ素子の他端に接続し、他端をグランドラインに接続し、第3のストレージノードの電位によりオン、オフが制御される第7のスイッチ素子と、
一端を前記第6のスイッチ素子の他端に接続し、他端を前記グランドラインに接続し、第4のストレージノードの電位によりオン、オフが制御される第8のスイッチ素子と、
を備え、
更に、検索時に、前記第1のマッチラインがプリチャージ電位を維持するときは、前記グランドラインをフローティングとし、前記第1のマッチラインがグランド電位に下降したときは、前記グランドラインをグランド電位にするグランドライン・ドライバと、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の連想メモリ。 The memory cells of the first memory cell portion are
A first switch element having one end connected to the first match line and controlled to be turned on and off by a potential of one search bus;
A second switch element having one end connected to the first match line and controlled to be turned on and off by the potential of the other search bus;
A third switch element having one end connected to the other end of the first switch element, the other end grounded, and being controlled to be turned on and off by the potential of the first storage node;
A fourth switch element having one end connected to the other end of the second switch element, the other end grounded, and being turned on and off by the potential of the second storage node;
With
The memory cells of the second memory cell portion are
A fifth switch element having one end connected to the second match line and controlled to be turned on / off by the potential of the one search bus;
A sixth switch element having one end connected to the second match line and controlled to be turned on / off by the potential of the other search bus;
A seventh switch element having one end connected to the other end of the fifth switch element, the other end connected to a ground line, and being controlled to be turned on / off by the potential of the third storage node;
An eighth switch element having one end connected to the other end of the sixth switch element, the other end connected to the ground line, and being controlled to be turned on / off by a potential of a fourth storage node;
With
Further, during the search, when the first match line maintains the precharge potential, the ground line is set to a floating state. When the first match line falls to the ground potential, the ground line is set to the ground potential. A ground line driver to
The associative memory according to claim 1, further comprising:
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