JPH04182993A - 連想メモリセル - Google Patents

連想メモリセル

Info

Publication number
JPH04182993A
JPH04182993A JP31162890A JP31162890A JPH04182993A JP H04182993 A JPH04182993 A JP H04182993A JP 31162890 A JP31162890 A JP 31162890A JP 31162890 A JP31162890 A JP 31162890A JP H04182993 A JPH04182993 A JP H04182993A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
memory cell
line
match line
channel
search
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP31162890A
Other languages
English (en)
Inventor
Masanori Uchida
内田 正典
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Microelectronics Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP31162890A priority Critical patent/JPH04182993A/ja
Publication of JPH04182993A publication Critical patent/JPH04182993A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的コ (産業上の利用分野) この発明は、特に占有面積の縮小化を図った連想メモリ
セルに関する。
(従来の技術) 従来の連想メモリセルとしては、例えば第12図及び第
13図に示すように構成されたものがある。
第12図に示す構成にあっては、検索データが与えられ
る1゜対のビット線(B L 、 TVU)と検索結果
が出力される共通のマツチ線(ML)とが、記憶データ
に基づいて導通制御されるFET (、電界効果トラン
ジスタ) N rl、  N 22、及び検索時に活性
化される共通の検索イネーブル線(S E)に与えられ
る信号に基づいて導通制御されるFETN 12+  
N 22を介して接続されている。
このような構成において、検索データと記憶データが不
一致(ミス状態)の場合には、ハイレベル状態にプリチ
ャージされたマツチ線からロウレベル状態のビット線に
電流が流れ、マツチ線の電位はロウレベル状態となる。
すなわち、マツチ線の電荷は、それぞれのセルに設けら
れた低位電圧源に放電されるのではなく、ビット線を介
して放電されることになる。
このため、1対のビット線に接続されるメモリセルが多
い場合には、多数のマツチ線から1本のビット線に流れ
る電流が多くなるので、マツチ線の電位がロウレベル状
態に確定するまでに時間がかかり、検索スピードが遅く
なる。
また、第12図に示す構成にあっては、検索イネーブル
線及びこの信号線に与えられる信号によって導通制御さ
れる2つのF E T N 12+  N 2.カ必要
となるため、占有面積の増大を招いていた。
一方、第13図に示す構成にあって、マツチ線は1対の
比較線に与えられる検索データに基ついて導通制御され
るF E T N 13. N 23、及び記憶データ
に基づいて導通制御されるF E T N 14.  
N 24を介してセル内の低位電圧源VSSに接続され
ている。
このような構成において、検索データと記憶データが不
一致の場合には、ハイレベル状態にプリチャージされた
マツチ線からそれぞれのセルの低位電圧源VSSに電流
が流れ、マツチ線の電位はロウレベル状態となる。した
がって、第12図に示した構成において生じるような不
具合は回避される。
また、第13図に示すような構成にあっては、1対の比
較線と1対のビット線を共有することか可能となり、第
12図に示した構成に比して検索イネーブル線が不要と
なり、信号線を1本削減することができる。
しかしながら、比較線あるいはビット線に与えられる検
索データによって導通制御されるFETN13+ N2
3が必要となるため、第1−2図に示した構成と同数の
素子を必要とし、占有面積を縮小することが困難になっ
ていた。
(発明が解決しようとする課題) 以上説明したように、従来の連想メモリセルにあっては
、アクセス速度の高速化や占有面積の縮小化が困難であ
った。
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであり
、その目的とするところは、低消費電力で動作速度の高
速化、占有面積の縮小化を達成し得る連想メモリセルを
提供することにある。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記目的を達成するために、この発明は、1対のインバ
ータ回路がクロスカップルされてなるフリップフロップ
回路と、 前記インバータ回路の出力端子出書込みデータあるいは
検索データが与えられる1対のビット線とをワード線の
電位によって導通制御する1対の転送FET (電界効
果トランジスタラと、前記インバータ回路の出力端子と
検索結果が出力される共通のマツチ線とをビット線の電
位によって導通制御する1対の検索FETとから構成さ
れる。
(作用) 上記構成において、この発明は、ビット線に与えられる
検索データとフリップフロップ回路に記憶された記憶デ
ータとを比較照合し、比較照合結果に応じてマツチ線の
電荷をセル内部の電圧源を介して充放電させ、検索動作
を行なうようにし。
ている。
(実施例) 以下、図面を用いてこの発明の詳細な説明する。
第1図はこの発明の一実施例に係わる連想メモリセルの
構成を示す回路図である。
第1図において、連想メモリセルは、PチャネルのFE
T (電界効果トランジスタ)P+とNチャネルのFE
TN3とからなるインバータ回路と、PチャネルのFE
TP2とNチャネルのFETN4とからなるインバータ
回路とが、クロスカップリングされて構成されたフリッ
プフロップ回路を有している。
FETP、とF E T N 3とからなるインバータ
回路の出力端子ND、は、ゲート端子かワード線(WL
)に接続されたNチャネルの転送FETN1を介してビ
ット線(B L)に接続されており、FETP2とFE
TN4とからなるインバータ回路の出力端子ND2は、
ゲート端子がFETN。
のゲート端子に接続されていると同一のワード線に接続
されたNチャネルの転送FETN2を介してビット線(
B L)に接続されている。
インバータ回路の出力端子ND、は、ゲート端子がビッ
ト線に接続されソース端子が出力端子ND1に接続され
たNチャネルの検索FETN6を介して検索結果が出力
されるマツチ線(ML)に接続され、インバータ回路の
出力端子ND2は、ゲート端子がビット線に接続されソ
ース端子か出力端子ND2に接続されたNチャネルの検
索FETN3を介してマツチ線に接続されている。
このように構成された連想メモリセルは、ワード線の電
位をロウレベル状態、マツチ線をノ\イレベルにプリチ
ャージした状態において、両ビット線に検索データを与
え、ワード線の電位を71イレベル状態にすることによ
って両出力端子ND、。
ND2に記憶された記憶データと検索データか比較され
て、比較結果がマツチ線に出力され、検索動作が行なわ
れる。
上記の検索動作において、メモリセルの内部状態と検索
結果との関係は、第2図に示すようになる。
例えば、出力端子ND、がノ1イレベル状態、出力端子
ND2がロウレベル状態となる記憶データが保持されて
いる場合に、ビット線を71イレベル状態、ビット線を
ロウレベル状態とする検索データが与えられると、F 
E T N 、が導通(ON)状態となり、マツチ線か
らFETN3及びFETN4を介してセル内の低位電圧
源■、5に電流が流れ、マツチ線の電位はロウレベル状
態となる。
このような状態は、検索データと記憶データとの比較照
合において両データが不一致(ミス)であることが検出
された状態である。
一方、出力端子ND、がロウレベル状態、出力端子ND
2がハイレベル状態となる記憶データが保持されている
場合に、ビット線をロウレベル状態、ビット線をハイレ
ベル状態とする検索データが与えられると、FETN6
が導通状態となる。
しかしながら、マツチ線とセル内の低位電圧源V55と
の間に電流軽路は形成されず、マツチ線の電位はハイレ
ベル状態が保持される。
このような状態は、検索データと記憶データとの比較照
合において両データが一致(マツチ)したことが検出さ
れた状態である。
このように、第1図に示した連想メモリセルにあっては
、マツチ線の電荷をセルの内部ノード(ND、、ND2
 )を介してそれぞれセルに設けられた低位電圧源vs
5に放電することによって、8個のFETによりセル電
流だけで検索動作を高速に行なうことが可能となる。し
たがって、メモリセルの占有面積にあっては、従来に比
して縮小することができるようになり、連想メモリの大
容量化にともなって、チップ面積を大幅に縮小し、高集
積化に寄与し得る効果は極めて顕著なものとなる。
第3図はこの発明の他の実施例に係わる連想メモリセル
の構成を示す回路図である。
同図に示すメモリセルの特徴とするところは、第1図に
示したメモリセルに比して、検索FETN1.N6をP
チャネルのFETP3.FETP4に代え、他の構成は
同一とし、検索結果がミス状態であればマツチ線がロウ
レベル状態からハイレベル状態となり、検索結果がマツ
チ状態であればマツチ線はロウレベル状態が保持される
ようにして、検索動作を行なうようにしたことにある。
検索動作におけるメモリセルの内部状態と検索結果との
関係は、第4図に示すようになる。
このような構成、作用にあっても、第1図に示したメモ
リセルと同様の効果を得ることか可能となる。
第5図乃至第8図はこの発明のさらに他の実施例に係わ
る連想メモリセルの構成を示す回路図である。
第5図に示すメモリセルの特徴とするところは、第1−
図に示したメモリセルに比して、インバータ回路の負荷
素子のFETN16 、R2をデプレッション型のNチ
ャネルF E TN7 、  I”usに代えて構成し
たことにあり、他の構成及び作用は同一である。
また、第6図に示すメモリセルの特徴とするところは、
第2図に示したメモリセルに比して、インバータ回路の
負荷素子のFETP、、R2をデプレッション型のNチ
ャネルFETN、、N8に代えて構成したことにあり、
他の構成及び作用は同一である。
第7図に示すメモリセルの特徴とするところは、第1図
に示したメモリセルに比して、FETP、。
R2を高抵抗R1,R2に代えて構成したことにあり、
他の構成及び作用は同一である。
第8図に示すメモリセルの特徴とするところは、第2図
に示したメモリセルに比して、FETP、。
R2を高抵抗R1,R2に代えて構成したことにあり、
他の構成及び作用は同一である。
このように、第5図乃至第8図に示すメモリセルの構成
にあっては、第1図あるいは第2図に示したメモリセル
に比(7て、さらに占有面積の縮小化を図ることができ
る。
第9図及び第10図は第1図あるいは第2図に示したメ
モリセルにおけるマツチ線のプリチャージ回路の構成を
示す図である。
第9図及び第1−0図に示す回路の特徴とするところは
、マツチ線の初期電位を設定する他に、記憶データの書
込み時におけるマツチ線の電位を設定することにある。
第1図及び第2図に示したメモリセルにおいて、書込み
動作を行なう場合には、書込みデータに応じてビット線
のいずれか一方のビット線が必ずハイレベル状態となる
。このため、ハイレベル状態のビット線に接続された検
索FETN5(R3)あるいはFETN6  (R4)
が導通状態となる。
このような状態において、マツチ線の電位がハイレベル
状態にあると、ロウレベルの電位か与えられる出力端子
ND、あるいはND2が導通状態の検索FETのソース
端子に接続されることになるため、出力端子ND、ある
いはND2をロウレベル状態にすることができなくなる
おそれかある。
そこで、第9図及び第10図に示すプリチャージ回路に
おいては、マツチ線と低位電圧源V5.との間に書込み
イネーブル(WE)信号により導通制御されるNチャネ
ルのF E T N l 5を設け、書込み時にWE倍
信号ハイレベル状態にすることによって、マツチ線をロ
ウレベル状態に電位設定する。
これにより、上記したような不都合は回避され、書込み
動作を確実に行なうことができる。
また、第9図に示すプリチャージ回路は、反転書込み(
WE)信号により導通制御されるNチャネルのFETN
、6とプリチャージ(PC)信号により導通制御される
PチャネルのFETN16を介して、検索FETに接続
されている側のマツチ線が高位電圧源VOOに接続され
て構成されている。
このような構成にあっては、WE倍信号びPC信号をロ
ウレベル状態、WE倍信号ハイレベル状態とすることに
よって、マツチ線が(VDD  VTN)の電位にプリ
チャージされる。ここで、VDDは高位電源電位、VT
NはFETN16のスレゾショルド電圧である。
したがって、このような構成のプリチャージ回路を第1
図に示したメモリセルに適用するならば、マツチ線のプ
リチャージ電位が高位電源電位よりモVTN分たけ低く
設定されるので、プリチャージ電位を高位電源電位とし
た場合に比して検索動作をより高速に行なうことができ
るようになる。
一方、第10図に示すプリチャージ回路は、WE倍信号
より導通制御されるPチャネルのFETN16とプリチ
ャージ(P C)信号により導通制御されるNチャネル
のFETN、、を介して、検索FETに接続されている
側のマツチ線が低位電圧源v55に接続されて構成され
ている。
このような構成にあっては、WE倍信号ロウレベル状態
、PC信号をハイレベル状態とすることによって、マツ
チ線がVTPで示されるロウレベルの電位にプリチャー
ジされる。ここで、■7.はFE T P 、2のスレ
ッショルド電圧の絶対値である。
したかって、このような構成のプリチャージ回路を第2
図に示したメモリセルに適用するならば、マツチ線のプ
リチャージ電位が低位電源電圧よりもVyp分だけ高く
設定されるので、プリチャージ電位を低位電源電位とし
た場合に比して検索動作をより高速に行なうことができ
るようになる。
第11図はこの発明の他の実施例に係る連想メモリセル
の構成を示す図である。
第11図に示す連想メモリセルの特徴とするところは、
第1図に示した連想メモリセルに対して、検索線対を設
け、検索FETN9.N6を検索線対に与えられる信号
によって導通制御するようにしたことにある。すなわち
、データの読出し時には検索線対を対応するビット線対
と同様の電位とし、データの書込み時には検索線対をロ
ウレベル状態として、検索FETN3 、Nbを非導通
状態となるように制御する。
このような構成にあっては、データの書込み時にはメモ
リセルの出力端子ND、、ND2かマツチ線と切り離さ
れるため、第9図及び第10図に示したように、書込み
時におけるマツチ線をロウレベル状態に電位設定するト
ランジスタを不要にすることができる。
なお、上記実施例は、第1図に対応させたものであるが
、第3図乃至第8図に示した連想メモリセルに適用でき
ることは勿論である。
[発明の効果コ 以上説明したように、この発明によれば、ビット線の電
位に基づいて導通制御される検索FETを共通のマツチ
線と記憶データを保持する内部ノードとの間に設けて連
想メモリセルを構成したので、占有面積の縮小化を達成
し得るとともに、低消費電力で検索動作を高速に行なう
ことが可能な連想メモリセルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第3図、第5図乃至第8図及び第11図はこの
発明の一実施例に係わる連想メモリセルの構成を示す回
路図、 第2図及び第4図は第1図及び第3図に示す連想メモリ
セルの動作説明図、 第9図及び第10図はこの発明の連想メモリセルに適用
されるマツチ線のプリチャージ回路の構成を示す図、 第12図及び第13図は従来における連想メモリセルの
構成を示す回路図である。 P1〜p4.  PII+  PI3・・・Pチャネル
FETN1〜N8.N、工〜N !7+ N 21+ 
N 22・・・NチャネルFET R,、R2・・・高抵抗 WL・・・ワード線 ML・・・マツチ線 BL、BL・・・ビット線

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)1対のインバータ回路がクロスカップルされてな
    るフリップフロップ回路と、 前記インバータ回路の出力端子と書込みデータあるいは
    検索データが与えられる1対のビット線とをワード線の
    電位によって導通制御する1対の転送FET(電界効果
    トランジスタ)と、 前記インバータ回路の出力端子と検索結果が出力される
    共通のマッチ線とをビット線の電位によって導通制御す
    る1対の検索FETと を有することを特徴とする連想メモリセル。
  2. (2)前記インバータ回路は、その負荷素子がPチャネ
    ルのFETあるいは高抵抗又はデプレッション型のNチ
    ャネルFETで構成されてなることを特徴とする請求項
    1記載の連想メモリセル。
  3. (3)前記マッチ線には、書込み動作時にマッチ線の電
    位をロウレベル状態に設定するFETが接続されている
    ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の連想メモ
    リセル。
  4. (4)前記マッチ線には、高位電圧源からNチャネルの
    FETを介してハイレベル状態にマッチ線をプリチャー
    ジするプリチャージ回路、又は低位電圧源からPチャネ
    ルのFETを介してロウレベル状態にマッチ線をプリチ
    ャージするプリチャージ回路が具備されていることを特
    徴とする請求項1乃至請求項3記載の連想メモリセル。
JP31162890A 1990-11-19 1990-11-19 連想メモリセル Pending JPH04182993A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31162890A JPH04182993A (ja) 1990-11-19 1990-11-19 連想メモリセル

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31162890A JPH04182993A (ja) 1990-11-19 1990-11-19 連想メモリセル

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04182993A true JPH04182993A (ja) 1992-06-30

Family

ID=18019553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31162890A Pending JPH04182993A (ja) 1990-11-19 1990-11-19 連想メモリセル

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04182993A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0920030A2 (en) * 1997-11-26 1999-06-02 Texas Instruments Incorporated Improvements in or relating to computer memories
JP2013012287A (ja) * 2005-10-28 2013-01-17 Qualcomm Inc 仮想接地を制御してcamramを分割するための回路とその方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0920030A2 (en) * 1997-11-26 1999-06-02 Texas Instruments Incorporated Improvements in or relating to computer memories
EP0920030A3 (en) * 1997-11-26 1999-08-11 Texas Instruments Incorporated Improvements in or relating to computer memories
JP2013012287A (ja) * 2005-10-28 2013-01-17 Qualcomm Inc 仮想接地を制御してcamramを分割するための回路とその方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5040146A (en) Static memory cell
US4208730A (en) Precharge circuit for memory array
US4973864A (en) Sense circuit for use in semiconductor memory
US7038959B2 (en) MRAM sense amplifier having a precharge circuit and method for sensing
US5351208A (en) Content addressable memory
JPH0734311B2 (ja) メモリセル
JPH0241115B2 (ja)
JP4188643B2 (ja) 半導体メモリ装置
US11551755B2 (en) Semiconductor device including a content reference memory
US6744659B1 (en) Source-biased memory cell array
US6215694B1 (en) Self-restoring single event upset (SEU) hardened multiport memory cell
US5001668A (en) Nonvolatile memory circuit device with low power consumption and wide operating voltage range
JPH0355913B2 (ja)
JP2660454B2 (ja) Cmosプリチャージおよび等化回路
KR0145855B1 (ko) 반도체 메모리장치의 전류센스앰프회로
US4766333A (en) Current sensing differential amplifier
KR100460141B1 (ko) 듀얼 포트 정적 메모리 셀 및 이 셀을 구비한 반도체메모리 장치
US4939691A (en) Static random access memory
US7257042B2 (en) Enhanced sensing in a hierarchical memory architecture
US10410705B2 (en) Sense path circuitry suitable for magnetic tunnel junction memories
KR980011488A (ko) 반도체 메모리 장치
JPH0883491A (ja) データ読出回路
US7142465B2 (en) Semiconductor memory
JPH04182993A (ja) 連想メモリセル
US4456841A (en) Field effect level sensitive circuit