JPH0612882A - Contents address system memory - Google Patents

Contents address system memory

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Publication number
JPH0612882A
JPH0612882A JP16930292A JP16930292A JPH0612882A JP H0612882 A JPH0612882 A JP H0612882A JP 16930292 A JP16930292 A JP 16930292A JP 16930292 A JP16930292 A JP 16930292A JP H0612882 A JPH0612882 A JP H0612882A
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JP
Japan
Prior art keywords
match
line
logic
bit
word
Prior art date
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Pending
Application number
JP16930292A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masato Yoneda
正人 米田
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP16930292A priority Critical patent/JPH0612882A/en
Publication of JPH0612882A publication Critical patent/JPH0612882A/en
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Abstract

PURPOSE:To reduce power consumption on retrieval by discharging a coincidence line provided corresponding to the word memory in which a stored bit pattern and a bit pattern for retrieval coinside with each other. CONSTITUTION:The coincidence line 140 is precharged before retrieval through a P type transistor 320. When the bit information stored in memory cells (11-1)-(11-5) and the bit information in retrieved data inputted through bit lines (23-1)-(23-5) and bit bar lines (26-1)-(26-5) are coincided with each other by retrieval, the corresponding transistors (290-1)-(290-5) are turned on and the coincidence line 140 is discharged. In such a constitution, very few of the coincidence lines is discharged and the greater part of the coincidence lines remains precharged by every retrieval. Thus, power consumption on retrieval is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、検索データを入力し、
ディジタルデータを1ワード分ずつ記憶する多数のワー
ドメモリのうち、入力された検索データの全部もしくは
所定の一部のビットパターンと一致するビットパターン
を有するディジタルデータが記憶されたワードメモリを
検索する機能を備えた内容アドレス式メモリ(Cont
entAddressable Memory,連想メ
モリ;Associative Memory)に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention inputs search data,
A function for searching a word memory in which digital data having a bit pattern that matches all or a predetermined part of the input search data is stored among a large number of word memories that store digital data one word at a time Content-addressed memory with
entAddressable Memory, associative memory; Associative Memory).

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、上記のような検索機能を備えた内
容アドレス式メモリが提案されている。図2は、従来の
内容アドレス式メモリの一例を表わした回路ブロック図
である。
2. Description of the Related Art Recently, a content addressable memory having a search function as described above has been proposed. FIG. 2 is a circuit block diagram showing an example of a conventional content addressable memory.

【0003】この内容アドレス式メモリ10には、5ビ
ットを1ワードとする、互いに図の横方向に並ぶ5ビッ
トのメモリセルからなるワードメモリ11a,11b,
…,11nが多数備えられている。またこの内容アドレ
スメモリ10は、1ワードの検索データが入力されラッ
チされる検索レジスタ12を備え、検索レジスタ12に
ラッチされた検索データの全部もしくは所定の一部のビ
ットパターンと、各ワードメモリ11a,11b,…,
11nに記憶されたデータのうち、上記ビットパターン
と対応する部分のビットパターンとの一致不一致が比較
され、各ワードメモリ11a,11b,…,11nのそ
れぞれに対応して備えられた一致線14a,14b,
…,14nのうちビットパターンが一致したワードメモ
リ11a,11b,…,11nに対する一致線14a,
14b,…,14nに論理‘1’(ここでは5.0Vと
する)の一致信号が出力され、それ以外の一致線14
a,14b,…,14nに論理‘0’の不一致信号が出
力される。
In this content addressable memory 10, word memories 11a, 11b, each consisting of 5 bit memory cells, each having 5 bits as one word, are arranged in the lateral direction of the drawing.
A large number of 11n are provided. The content address memory 10 also includes a search register 12 into which one word of search data is input and latched. The search data latched in the search register 12 has a bit pattern of all or a predetermined part thereof and each word memory 11a. , 11b, ...,
Of the data stored in 11n, the bit pattern of the corresponding bit pattern is compared with the bit pattern of the corresponding portion, and the match line 14a provided corresponding to each of the word memories 11a, 11b, ... 14b,
, 14n, matching lines 14a, for word memories 11a, 11b, ..., 11n whose bit patterns match.
A matching signal of logic "1" (here, 5.0V) is output to 14b, ..., 14n, and the other matching lines 14
A mismatch signal of logic "0" is output to a, 14b, ..., 14n.

【0004】ここでは各フラグ線14a,14b,…,
14nにそれぞれ‘0’,‘1’,‘0’,‘0’,
‘1’,…,‘0’の信号が出力されたものとする。こ
の信号はプライオリティエンコーダ15に入力され、こ
のプライオリティエンコーダ15からは論理‘1’の一
致信号が出力された一致線(ここでは一致線14bと一
致線14eの2本;ここでは論理’1’の一致信号が出
力された一致線を「該当一致線」と呼ぶ)のうちの優先
度の最も高い最優先該当一致線に対応するアドレス信号
が出力される。ここでは、添字のアルファベットが若い
ほど優先順位が高いものとし、従ってここでは該当一致
線14bが最優先該当一致線となる。このプライオリテ
ィエンコーダ15から出力された、最優先該当一致線1
4bに対応するアドレス信号ADは、アドレスデコーダ
16に入力される。アドレスデコーダ16ではこの入力
されたアドレス信号ADをデコードして各ワードメモリ
11a,11b,…,11nのそれぞれに対応して備え
られたワード線17a,17b,…,17nのうちの入
力されたアドレス信号ADに対応するいずれか1本のワ
ード線(ここではワード線17b)にアクセス信号(こ
こでは論理‘1’の信号)を出力する。これによりアク
セス信号の出力されたワード線17bに対応するワード
メモリ11bに記憶されているデータが出力レジスタ1
8に読出される。
Here, each flag line 14a, 14b, ...
14n are '0', '1', '0', '0',
It is assumed that signals of "1", ..., "0" have been output. This signal is input to the priority encoder 15, and the priority encoder 15 outputs a match signal of logic "1" (here, two match lines 14b and 14e; a match line of logic "1"). The match line to which the match signal is output is referred to as "corresponding match line"), and the address signal corresponding to the highest priority corresponding match line having the highest priority is output. Here, the lower the alphabet of the subscript, the higher the priority. Therefore, the matching line 14b is the highest priority matching line here. The highest priority matching line 1 output from this priority encoder 15
The address signal AD corresponding to 4b is input to the address decoder 16. The address decoder 16 decodes the input address signal AD to input the input address of the word lines 17a, 17b, ..., 17n provided corresponding to each of the word memories 11a, 11b ,. An access signal (here, a signal of logic '1') is output to any one of the word lines (here, word line 17b) corresponding to the signal AD. As a result, the data stored in the word memory 11b corresponding to the word line 17b to which the access signal is output is output to the output register 1
8 is read.

【0005】このようにして読出されたデータが所望と
するデータでない場合は、その旨を入力することにより
該当一致線14bにマスクがかけられてこの一致線の信
号が論理‘1’から論理‘0’に変更され、これにより
今度は該当一致線14eが最優先該当一致線となり、ワ
ードメモリ11eに記憶されているデータが出力レジス
タ18に読出される。
When the data thus read out is not the desired data, the corresponding match line 14b is masked by inputting that, and the signal on this match line is changed from logic "1" to logic "1". The match line 14e is changed to 0 ', and this time the matching line 14e becomes the highest priority matching line, and the data stored in the word memory 11e is read to the output register 18.

【0006】上記のように、内容アドレス式メモリ10
は、検索データの全部もしくは所定の一部のデータを用
いて多数のワードメモリ11a,11b,…,11nに
記憶された内容(データ)を検索し、一致するデータを
有するワードメモリのアドレスを得て該ワードメモリに
記憶されたデータ全体を読出すことができるメモリであ
る。
As described above, the content addressable memory 10
Searches the contents (data) stored in a large number of word memories 11a, 11b, ..., 11n using all or a predetermined part of the search data, and obtains the address of the word memory having the matching data. It is a memory that can read the entire data stored in the word memory.

【0007】図3は、図2に示す内容アドレス式メモリ
中の1つのワードメモリを表わした詳細回路図である。
このワードメモリ11は、同一構成の5つのメモリセル
11−1,11−2,…,11−5から構成されてい
る。各メモリセル11−1,11−2,…,11−5に
は、互いの出力が互いの入力に接続された、第1インバ
ータ20−1,20−2,…,20−5と第2インバー
タ21−1,21−2,…,21−5が備えられてお
り、これらのインバータ20−1,21−1;20−
2,21−2;…;20−5,21−5により各メモリ
セル11−1,11−2,…,11−5に論理‘1’も
しくは論理‘0’の1ビットの情報が記憶される。
FIG. 3 is a detailed circuit diagram showing one word memory in the content addressable memory shown in FIG.
The word memory 11 is composed of five memory cells 11-1, 11-2, ..., 11-5 having the same structure. Each of the memory cells 11-1, 11-2, ..., 11-5 has a first inverter 20-1, 20-2 ,. Inverters 21-1, 21-2, ..., 21-5 are provided and these inverters 20-1, 21-1; 20- are provided.
2, 21-2; ...; 20-5 and 21-5 store 1-bit information of logic "1" or logic "0" in each memory cell 11-1, 11-2, ..., 11-5. It

【0008】また各メモリセル11−1,11−2,
…,11−5において、第1のインバータ20−1,2
0−2,…,20−5の出力はトランジスタ22−1,
22−2,…,22−5を介してビット線23−1,2
3−2,…,23−5と接続されており、このトランジ
スタ22−1,22−2,…,22−5のゲートはワー
ド線24に接続されている。また第2のインバータ21
−1,21−2,…,21−5の出力はトランジスタ2
5−1,25−2,…,25−5を介してビットバー線
26−1,26−2,…,26−5と接続されており、
このトランジスタ25−1,25−2,…,25−5の
ゲートもワード線24に接続されている。さらに各メモ
リセル11−1,11−2,…,11−5において、ビ
ット線23−1,23−2,…,23−5とビットバー
線26−1,26−2,…,26−5との間をつなぐよ
うに互いにシリーズに接続された2つのトランジスタ2
7−1,28−1;27−2,28−2;…;27−
5,28−5が配置されており、これら2つのトランジ
スタ27−1,28−1;27−2,28−2;…;2
7−5,28−5のうちの一方のトランジスタ27−
1,27−2,…,27−5のゲートは第1のインバー
タ20−1,20−2,…,20−5の出力、他方のト
ランジスタ28−1,28−2,…,28−5のゲート
は第2のインバータ21−1,21−2,…,21−5
と接続されている。また2つのトランジスタ27−1,
28−1;27−2,28−2;…;27−5,28−
5の中点と一致線14との間にはトランジスタ29−
1,29−2,…,29−5が配置されており、このト
ランジスタ29−1,29−2,…,29−5のゲート
は制御線30と接続されている。この一致線14の、図
3の右端にはバッファ31が配置され、このバッファ3
1の出力からは一致線14がさらに延び、図1に示すプ
ライオリティエンコーダ15に接続されている。
Further, each memory cell 11-1, 11-2,
..., 11-5, the first inverters 20-1 and 20-2
The outputs of 0-2, ..., 20-5 are the transistors 22-1,
22-2, ..., 22-5 via bit lines 23-1, 2
, 3-5 are connected to the word lines 24. The gates of the transistors 22-1, 22-2, ..., 22-5 are connected to the word line 24. In addition, the second inverter 21
The output of -1, 21-2, ..., 21-5 is the transistor 2
, 25-5 are connected to the bit bar lines 26-1, 26-2, ..., 26-5 via 5-1, 25-2 ,.
The gates of the transistors 25-1, 25-2, ..., 25-5 are also connected to the word line 24. Further, in each of the memory cells 11-1, 11-2, ..., 11-5, bit lines 23-1, 23-2, ..., 23-5 and bit bar lines 26-1, 26-2 ,. Two transistors 2 connected in series with each other so as to connect to 5
7-1, 28-1; 27-2, 28-2; ...; 27-
5, 28-5 are arranged, and these two transistors 27-1, 28-1; 27-2, 28-2;
One of the transistors 7-5 and 28-5 27-
The gates of 1, 27-2, ..., 27-5 are the outputs of the first inverters 20-1, 20-2, ..., 20-5, and the other transistors 28-1, 28-2 ,. The gates of the second inverters 21-1, 21-2, ..., 21-5
Connected with. In addition, two transistors 27-1,
28-1; 27-2, 28-2; ...; 27-5, 28-
Between the midpoint of 5 and the coincidence line 14, a transistor 29-
, 29-5 are arranged, and the gates of the transistors 29-1, 29-2, ..., 29-5 are connected to the control line 30. A buffer 31 is arranged at the right end of the match line 14 in FIG.
A match line 14 further extends from the output of 1 and is connected to the priority encoder 15 shown in FIG.

【0009】またこのバッファ31の入力と電源VDD
の間には2つのトランジスタ32,33が配置されてお
り、これら2つのトランジスタ32,33のうちの一方
のトランジスタ32のゲートはプリチャージ線34と接
続され、他方のトランジスタ33のゲートはバッファ3
1の出力と接続されている。このような構造のワードメ
モリ及びその周辺回路を備えた内容アドレス式メモリに
おいて、一致検索は以下のようにして行なわれる。
Two transistors 32 and 33 are arranged between the input of the buffer 31 and the power supply V DD, and the gate of one of the two transistors 32 and 33 has a precharge line. 34, and the gate of the other transistor 33 is connected to the buffer 3
1 is connected to the output. In the content address memory having the word memory and the peripheral circuit having such a structure, the matching search is performed as follows.

【0010】先ずプリチャージ線34が論理‘1’とな
りトランジスタ32が導通状態となって一致線14がプ
リチャージされ、その後プリチャージ線34が論理
‘0’となる。このようにして、一致線14が先ずプリ
チャージされた後、検索が行なわれる。ここで、メモリ
セル11−1には論理‘1’の情報が記憶されているも
のとする。この場合、第1のインバータ20−1の出力
側が論理‘1’、第2のインバータ21−1の出力側が
論理‘0’の状態にある。
First, the precharge line 34 becomes logic "1", the transistor 32 becomes conductive, the match line 14 is precharged, and then the precharge line 34 becomes logic "0". In this manner, match line 14 is first precharged and then searched. Here, it is assumed that information of logic "1" is stored in the memory cell 11-1. In this case, the output side of the first inverter 20-1 is in the logic "1" state and the output side of the second inverter 21-1 is in the logic "0" state.

【0011】このメモリセル11−1に対して論理
‘1’の検索が行なわれるものとする。即ち、ビット線
23−1が論理‘1’、ビットバー線26−1が論理
‘0’とされ、制御線30が論理‘1’とされる。尚、
ワード線24は論理‘0’のままの状態に保たれる。こ
の場合両トランジスタ27−1,29−1のゲートには
論理‘1’の電圧が印加され、したがってビット線23
−1と一致線14との間が導通状態となるが、ビット線
23−1は論理‘1’、一致線14もプリチャージが行
なわれているため論理‘1’の状態にあり何も変化は生
じない。またトランジスタ28−1のゲートには論理
‘0’の電圧が印加されており、したがってトランジス
タ28−1は非導通状態にあり、一致線14は、論理
‘0’の状態にあるビットバー線26−1とは切り離さ
れている。
It is assumed that the memory cell 11-1 is searched for logic "1". That is, the bit line 23-1 is set to logic “1”, the bit bar line 26-1 is set to logic “0”, and the control line 30 is set to logic “1”. still,
The word line 24 is kept in the state of logic "0". In this case, a voltage of logic "1" is applied to the gates of both transistors 27-1 and 29-1, and therefore bit line 23
-1 and the match line 14 are brought into conduction, but the bit line 23-1 is in the logic "1" state and the match line 14 is in the logic "1" state because it is also precharged. Does not occur. Further, since the voltage of logic "0" is applied to the gate of the transistor 28-1, the transistor 28-1 is in the non-conduction state, and the match line 14 is the bit bar line 26 in the state of logic "0". It is separated from -1.

【0012】また、メモリセル11−2には論理‘0’
の情報が記憶されているものとする。この場合、第1の
インバータ20−2の出力側が論理‘0’、第2のイン
バータ21−2の出力側が論理‘1’の状態にある。こ
のメモリセル11−2に対してやはり論理‘1’の検索
が行なわれるものとする。即ち、ビット線23−2が論
理‘1’、ビットバー線26−2が論理‘0’とされ、
制御線30が論理‘1’とされる。この場合、2つのト
ランジスタ28−2,29−2を経由して、プリチャー
ジにより論理‘1’の状態にある一致線14と論理
‘0’の状態にあるビットバー線26−2とが導通状態
となり、一致線14にプリチャージされていた電荷がト
ランジスタ28−2,29−2を経由してビットバー線
26−2に流れ、これにより一致線14がディスチャー
ジされて論理‘0’の状態となる。
The memory cell 11-2 has a logic "0".
Information is stored. In this case, the output side of the first inverter 20-2 is in the logic "0" state and the output side of the second inverter 21-2 is in the logic "1" state. It is assumed that the memory cell 11-2 is also searched for logic "1". That is, the bit line 23-2 is logic "1" and the bit bar line 26-2 is logic "0".
The control line 30 is set to logic "1". In this case, the match line 14 in the logic “1” state and the bit bar line 26-2 in the logic “0” state are electrically connected by the precharge via the two transistors 28-2 and 29-2. Then, the charge precharged to the match line 14 flows to the bit bar line 26-2 via the transistors 28-2 and 29-2, and thereby the match line 14 is discharged and the logic "0" state is set. Becomes

【0013】このようにして、ワードメモリ11に記憶
されたビットパターンと検索レジスタ12(図2参照)
にラッチされた検索データのビットパターンとの一致不
一致が比較され、一致する場合は論理‘1’の一致信
号、不一致の場合は論理‘0’の不一致信号がバッファ
31を介しトランジスタ33でラッチされてプライオリ
ティエンコーダ15(図2参照)に入力される。
In this way, the bit pattern stored in the word memory 11 and the search register 12 (see FIG. 2)
The match / mismatch with the bit pattern of the search data latched in is compared, and when they match, a match signal of logic “1” is latched by the transistor 33 through the buffer 31 and a match signal of logic “0” is latched. Is input to the priority encoder 15 (see FIG. 2).

【0014】尚、検索レジスタ12にラッチされた検索
データの一部にマスクをかけ、マスクがかけられていな
い残りのビットパターンについて一致不一致を検索する
こともできる。この場合、マスクをかけたビットについ
ては、メモリセル11−5に示すように、ビット線23
−5、ビットバー線26−5の双方とも論理‘1’とさ
れる。この場合、このメモリセル11−5に論理‘1’
の情報が記憶されているか論理‘0’の情報が記憶され
ているかに応じて、トランジスタ27−5もしくはトラ
ンジスタ28−5のいずれかが導通状態となり、制御線
30が論理‘1’となってトランジスタ29−5も導通
状態となり、これによりビット線23−5もしくはビッ
トバー線26−5のいずれかとプリチャージされた一致
線14とが導通状態となるが、ビット線23−5、ビッ
トバー線26−5のいずれも論理‘1’の状態にあるた
め、一致線14にプリチャージされた電荷は、ビット線
23−5、ビットバー線26−5には流れずしたがって
一致線14はプリチャージされた状態にとどまることに
なる。
It is also possible to mask a part of the search data latched in the search register 12 and search for a match / mismatch in the remaining unmasked bit pattern. In this case, for the masked bits, as shown in the memory cell 11-5, the bit line 23
-5 and the bit bar line 26-5 are both set to logic "1". In this case, the logic "1" is assigned to this memory cell 11-5.
Either the transistor 27-5 or the transistor 28-5 is turned on, and the control line 30 becomes the logic "1" depending on whether the information of "1" is stored or the information of the logic "0" is stored. The transistor 29-5 also becomes conductive, and either the bit line 23-5 or the bit bar line 26-5 becomes conductive with the precharged match line 14, but the bit line 23-5 and the bit bar line Since all of 26-5 are in the state of logic '1', the charge precharged on the match line 14 does not flow to the bit line 23-5 and the bit bar line 26-5, so the match line 14 is precharged. It will remain in the state where it was.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】従来の内容アドレス式
メモリは、例えば上述した構成を備えており、先ず多数
の一致線をプリチャージし、次に一致するビットパター
ンの検索を行ない、これにより一致信号を得ているが、
一致線は多数本あり、この多数本の一致線へのプリチャ
ージ、ディスチャージによる消費電力が非常に大きいと
いう問題がある。
The conventional content-addressed memory has, for example, the above-mentioned configuration, and first precharges a number of match lines and then searches for a matching bit pattern, thereby matching. Got the signal,
There are many match lines, and there is a problem that power consumption due to precharging and discharging of these many match lines is very large.

【0016】本発明は、この問題を解決し、従来と比べ
検索に伴う消費電力が小さくて済む内容アドレス式メモ
リを提供することを目的とする。
It is an object of the present invention to solve this problem and to provide a content addressable memory that consumes less power for searching than in the past.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の内容アドレス式メモリは、ディジタルデータを1ワ
ード分ずつ記憶する多数のワードメモリと、検索データ
が入力され、多数のワードメモリのそれぞれに対応して
設けられた多数の一致線のうち、検索データの全部もし
くは所定の一部のビットパターンと一致するビットパタ
ーンが記憶されたワードメモリに対応する該当一致線に
一致信号を出力する一致検索回路とを備えた内容アドレ
ス式メモリにおいて、上記一致検出回路が、検索に先立
って上記多数の一致線をプリチャージするプリチャージ
回路と、検索時に、プリチャージされた多数の一致線の
うちの上記該当一致線をディスチャージするディスチャ
ージ回路とを備えたことを特徴とするものである。
A content addressable memory of the present invention which achieves the above object is a plurality of word memories each for storing one word of digital data and a plurality of word memories to which search data is input. Among a number of match lines provided corresponding to, the match signal that outputs a match signal to the corresponding match line corresponding to the word memory in which the bit pattern that matches all or a predetermined part of the search data bit pattern is stored. In a content addressable memory including a search circuit, the match detection circuit precharges a number of the match lines prior to the search, and a plurality of match lines that are precharged during the search. And a discharge circuit for discharging the corresponding match line.

【0018】[0018]

【作用】従来の内容アドレス式メモリでは、上述したよ
うに、検索に先立って先ず多数のワードメモリのそれぞ
れに対応して備えられた多数の一致線をプリチャージ
し、記憶されたビットパターンと検索用のビットパター
ンとが一致する場合は対応する一致線はプリチャージさ
れた状態にとどまり、不一致の場合には対応する一致線
が不一致でありしたがって大部分がディスチャージさ
れ、これにより一致信号が出力される構成となってい
る。
In the conventional content addressable memory, as described above, prior to the search, a large number of match lines provided corresponding to each of the large number of word memories are first precharged to store the stored bit pattern and the search. If there is a match, the corresponding match line remains precharged, and if it does not match, the corresponding match line is a mismatch and is therefore mostly discharged, which causes a match signal to be output. It is configured to.

【0019】ところが、内容アドレス式メモリは、種々
のビットパターンが記憶された多数のワードメモリの中
からビットパターンの一致する一部のワードメモリを検
出するものであるため、通常、一旦プリチャージされた
多数の一致線のうちの大部分が不一致でありしたがって
大部分がディスチャージされる結果となり、次に他のビ
ットパターンの検索を行なう際には、その検索に先立っ
てディスチャージされた大部分の一致線を再度プリチャ
ージする必要があり、このことが消費電力を増大させる
大きな原因となっている。
However, since the content addressable memory detects a part of word memories in which bit patterns match among a large number of word memories in which various bit patterns are stored, it is usually once precharged. Most of the match lines that have been matched are largely mismatched and therefore result in the majority being discharged, and the next time another search is performed for the other bit pattern, most of the matches that were discharged prior to that search are matched. The line has to be recharged again, which is a major contributor to increased power consumption.

【0020】本発明は、この点に着目することにより完
成されたものである。即ち本発明の内容アドレス式メモ
リは、多数の一致線を先ずプリチャージし、その後該当
一致線、即ち記憶されたビットパターンと検索用のビッ
トパターンとが一致したワードメモリに対応して備えら
れた一致線をディスチャージする構成とし、これにより
ビットパターンの一致した一部の一致線のみがディスチ
ャージされ、大部分の一致線はプリチャージされた状態
にとどまることになる。したがって次の検索に先立って
プリチャージする必要のあるのはディスチャージされた
一部の一致線だけで済み、これにより検索に伴う消費電
力の小さい内容アドレス式メモリが実現する。
The present invention has been completed by paying attention to this point. That is, the content addressable memory of the present invention is provided corresponding to a corresponding match line, that is, a word memory in which the stored bit pattern and the search bit pattern match each other. The match lines are discharged so that only some of the match lines having the matched bit patterns are discharged, and most of the match lines remain in the precharged state. Therefore, it is only necessary to precharge some of the match lines that have been discharged prior to the next search, thereby realizing a content addressable memory with low power consumption associated with the search.

【0021】[0021]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図1は、本発明の一実施例の内容アドレス
式メモリ中の、1つのメモリセルの部分の詳細回路図で
ある。この図1において、図3に示して従来例における
回路要素と同一の回路要素には、図3において付した番
号と同一の番号を付して示し、ここでは図3に示す従来
例との相違点についてのみ説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a detailed circuit diagram of a portion of one memory cell in a content addressable memory according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same circuit elements as those in the conventional example shown in FIG. 3 are denoted by the same numbers as those given in FIG. 3, and here, the difference from the conventional example shown in FIG. Only the points will be described.

【0022】ワードメモリ11に対応する一致線140
には、各メモリセル11−1,11−2,…,11−5
に対応して1つずつトランジスタ290−1,290−
2,…,290−5が備えられており、それらのトラン
ジスタ290−1,290−2,…,290−5は互い
にシリーズに接続され、それらのトランジスタ290−
1,290−2,…,290−5の各ゲートは、2つの
トランジスタ27−1,28−1;27−2,28−
2;…;27−5,28−5の中点と接続されている。
Matching line 140 corresponding to word memory 11
, Each memory cell 11-1, 11-2, ..., 11-5
One by one corresponding to
2, ..., 290-5, whose transistors 290-1, 290-2, ..., 290-5 are connected in series with each other and whose transistors 290-
1, 290-2, ..., 290-5 each have two transistors 27-1, 28-1; 27-2, 28-.
2; ...; 27-5 and 28-5 are connected to the midpoint.

【0023】またこの一致線140にはもう1つのトラ
ンジスタ290−0がシリーズに接続されており、この
一致線140の図1の左端はこのトランジスタ290−
0を介して接地されている。またこのトランジスタ29
0−0のゲートは制御線300に接続されている。さら
にこの一致線の図1の右側にはインバータ310が備え
られており、一致線140はこのインバータ310の出
力側にも延びてプライオリティエンコーダ15(図1参
照)と接続されている。このインバータ310の入力と
電源VDDとの間には2つのP型トランジスタ320,3
30が備えられており、それらのうちの一方のP型トラ
ンジスタ320のゲートは制御線300と接続され、他
方のP型トランジスタ330のゲートはインバータ31
0の出力と接続されている。
Another transistor 290-0 is connected in series to the match line 140, and the left end of the match line 140 in FIG. 1 is the transistor 290-.
It is grounded through 0. Also this transistor 29
The 0-0 gates are connected to the control line 300. Further, an inverter 310 is provided on the right side of the match line in FIG. 1, and the match line 140 extends to the output side of the inverter 310 and is connected to the priority encoder 15 (see FIG. 1). Two P-type transistors 320, 3 are provided between the input of the inverter 310 and the power supply V DD.
30 is provided, one of them has a gate connected to the control line 300, and the other P-type transistor 330 has a gate connected to the inverter 31.
It is connected to the output of 0.

【0024】このような構造のワードメモリ及びその周
辺回路を備えた内容アドレス式メモリにおいて、一致検
索は以下のようにして行なわれる。先ず制御線300が
論理‘0’となりP型トランジスタ320が導通状態と
なって一致線140がプリチャージされる。この際、ト
ランジスタ290−0は非導通状態となって一致線14
0が確実に接地ラインから切り離され、これにより確実
にプリチャージが行なわれる。このようにして一致線1
40が先ずプリチャージされた後検索が行なわれる。
In the content-address type memory having the word memory and the peripheral circuit having the above structure, the coincidence search is performed as follows. First, the control line 300 becomes a logic “0”, the P-type transistor 320 becomes conductive, and the match line 140 is precharged. At this time, the transistor 290-0 is turned off and the match line 14 is turned off.
0 is reliably disconnected from the ground line, which ensures precharging. Matching line 1 in this way
A search is performed after 40 is first precharged.

【0025】ここで、メモリセル11−1には、従来例
の説明の場合と同様に、論理‘1’の情報が記憶されて
いるものとする。即ちこの場合第1のインバータ20−
1の出力側が論理‘1’、第2のインバータ21−1の
出力側が論理‘0’の状態にある。このメモリセル11
−1に対して論理‘1’の検索が行なわれるものとす
る。即ち、ビット線23−1が論理‘1’、ビットバー
線26−1が論理‘0’とされる。ワード線24は論理
‘0’のままの状態に保持されている。また制御線30
0が論理‘1’となり、トランジスタ290−0が導通
状態となる。この場合トランジスタ27−1のゲートに
は論理‘1’の電圧が印加され、ビット線23−1の論
理‘1’の信号がトランジスタ290−1のゲートに印
加され、これによりトランジスタ290−1が導通状態
となる。即ちメモリセル11−1に記憶されたビット情
報とビット線23−1、ビットバー線26−1を経由し
て入力された検索データ中のビット情報が一致する場合
に対応するトランジスタ290−1が導通状態となる。
Here, it is assumed that information of logic "1" is stored in the memory cell 11-1 as in the case of the description of the conventional example. That is, in this case, the first inverter 20-
The output side of 1 is in the state of logic "1", and the output side of the second inverter 21-1 is in the state of logic "0". This memory cell 11
It is assumed that a logic "1" is searched for -1. That is, the bit line 23-1 is set to logic "1" and the bit bar line 26-1 is set to logic "0". The word line 24 is held in the state of logic "0". In addition, the control line 30
0 becomes a logic "1", and the transistor 290-0 becomes conductive. In this case, the voltage of logic "1" is applied to the gate of the transistor 27-1, and the signal of logic "1" of the bit line 23-1 is applied to the gate of the transistor 290-1. It becomes conductive. That is, when the bit information stored in the memory cell 11-1 and the bit information in the search data input via the bit line 23-1 and the bit bar line 26-1 match, the corresponding transistor 290-1 is It becomes conductive.

【0026】また、メモリセル11−2には論理‘0’
の情報が記憶されているものとする。この場合第1のイ
ンバータ20−2の出力側が論理‘0’、第2のインバ
ータ21−2の出力側が論理‘1’の状態にある。この
メモリセル11−2に対してやはり論理‘1’の検索が
行なわれるものとする。即ち、ビット線23−2が論理
‘1’、ビットバー線26−2が論理‘0’とされ、制
御線300が論理‘1’とされる。この場合、トランジ
スタ28−2を経由して論理‘0’の状態にあるビット
バー線26−2の信号がトランジスタ290−2のゲー
トに印加され、したがってこのトランジスタ290−2
は非導通状態にととどまることになる。即ち不一致の場
合、一致線14にプリチャージされていた電荷はディス
チャージされない。
The memory cell 11-2 has a logic "0".
Information is stored. In this case, the output side of the first inverter 20-2 is in the logic "0" state and the output side of the second inverter 21-2 is in the logic "1" state. It is assumed that the memory cell 11-2 is also searched for logic "1". That is, the bit line 23-2 is set to logic "1", the bit bar line 26-2 is set to logic "0", and the control line 300 is set to logic "1". In this case, the signal on the bit bar line 26-2 in the logic '0' state is applied to the gate of the transistor 290-2 via the transistor 28-2, and thus the transistor 290-2.
Will remain non-conducting. That is, in the case of a mismatch, the charges precharged on the match line 14 are not discharged.

【0027】また、マスクをかけたビットについては、
メモリセル11−5に示すように、ビット線23−5、
ビットバー線26−5の双方とも論理‘1’とされる。
この場合このメモリセル11−5に論理‘1’の情報が
記憶されているか論理‘0’の情報が記憶されているか
に応じてトランジスタ27−5もしくはトランジスタ2
8−5のいずれかが導通状態となり、これによりいずれ
の場合もトランジスタ290−5は導通状態となる。
Regarding the masked bits,
As shown in the memory cell 11-5, the bit line 23-5,
Both of the bit bar lines 26-5 are set to logic "1".
In this case, the transistor 27-5 or the transistor 2-5 depends on whether the information of logic "1" or the information of logic "0" is stored in the memory cell 11-5.
Any of 8-5 becomes conductive, which causes the transistor 290-5 to become conductive in any case.

【0028】このように、図1に示す実施例では、ワー
ドメモリに記憶されたビットパターンとビット線23−
1,23−2,…,23−5、ビットバー線26−1,
26−2,…,26−5を経由して入力された検索デー
タのビットパターンとが一致する(マスクのかけられた
ビットについては、上述のように一致しているものとさ
れる)場合、一致線140にプリチャージされた電荷が
トランジスタ290−5,…,290−2,290−
1,290−0を経由して流れ出し、これにより一致線
140がディスチャージされ、この一致線140のうち
図1におけるインバータ310の左側の部分は論理
‘0’の状態となる。この論理‘0’がインバータ31
0で反転され、論理‘1’の一致信号がこのインバータ
310から出力され、P型トランジスタ330によりラ
ッチされてプライオリティエンコーダ15(図2参照)
に入力される。
As described above, in the embodiment shown in FIG. 1, the bit pattern stored in the word memory and the bit line 23-
1, 23-2, ..., 23-5, bit bar lines 26-1,
If the bit pattern of the search data input via 26-2, ..., 26-5 matches (the masked bits are considered to match as described above), The charges precharged on the match line 140 are transferred to the transistors 290-5, ..., 290-2, 290-.
1, 290-0, the match line 140 is discharged by this, and the part of the match line 140 on the left side of the inverter 310 in FIG. 1 is in the logic '0' state. This logic "0" is the inverter 31
A match signal of logic “1” which is inverted by 0 is output from this inverter 310, is latched by the P-type transistor 330, and is the priority encoder 15 (see FIG. 2).
Entered in.

【0029】またワードメモリに記憶されたビットパタ
ーンとビット線23−1,23−2,…,23−5、ビ
ットバー線26−1,26−2,…,26−5を経由し
て入力された検索データのビットパターンとが不一致の
場合には、一致線140はプリチャージによる論理
‘1’の状態にとどまり、この論理‘1’がインバータ
310で反転されP型トランジスタ330でラッチさ
れ、論理‘0’の不一致信号としてプライオリティエン
コーダ15に入力される。
Further, the bit pattern stored in the word memory and the bit lines 23-1, 23-2, ..., 23-5 and the bit bar lines 26-1, 26-2 ,. If the bit pattern of the retrieved search data does not match, the match line 140 remains in the state of logic “1” due to precharge, this logic “1” is inverted by the inverter 310 and latched by the P-type transistor 330, It is input to the priority encoder 15 as a mismatch signal of logic "0".

【0030】このように、図1に示す実施例は、検索に
先立って一致線140がP型トランジスタ320を経由
してプリチャージされ、検索により一致した場合にだけ
トランジスタ290−0,290−1,290−2,
…,290−5を経由してディスチャージされるように
構成したため、各検索毎にディスチャージされるのは、
ほとんどの場合多数の一致線のうちの極く一部であっ
て、大部分の一致線はプリチャージされた状態にとどま
り、したがって次の検索に先立ってプリチャージする必
要のある一致線の本数は少なくて済み、検索に伴う消費
電力が低く押えられる。
Thus, in the embodiment shown in FIG. 1, the match line 140 is precharged via the P-type transistor 320 prior to the search, and the transistors 290-0 and 290-1 are provided only when the match is found by the search. , 290-2,
..., because it is configured to be discharged via 290-5, what is discharged for each search is
Most of the match lines are a small fraction of the majority, and most match lines remain precharged, so the number of match lines that need to be precharged prior to the next search is It requires less power, and the power consumption associated with searching is kept low.

【0031】尚、図1に示す回路構成は一例に過ぎず、
例えばこの図1に示すN型トランジスタ27−1,27
−2,…,27−5;28−1,28−2,…,28−
5;29−1,29−2,…,29−5の全てをP型ト
ランジスタで構成してもよく、また、内容アドレス式メ
モリにおいて採用されるメモリセル11−1,11−
2,…,11−5の構造はこの図1に示す構造のほか各
種の構造のものが知られており、本発明はこれら種々に
変更された種々の構成も含包するものである。
The circuit configuration shown in FIG. 1 is merely an example.
For example, the N-type transistors 27-1 and 27 shown in FIG.
-2, ..., 27-5; 28-1, 28-2, ..., 28-
5; 29-1, 29-2, ..., 29-5 may all be configured with P-type transistors, and memory cells 11-1, 11- employed in the content addressable memory.
As for the structures 2, ..., 11-5, various structures other than the structure shown in FIG. 1 are known, and the present invention also includes these variously modified various structures.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の内容アド
レス式メモリは、多数の一致線を先ずプリチャージし、
その後該当一致線、即ち記憶されたビットパターンと検
索用のビットパターンとが一致したワードメモリに対応
して備えられた一致線をディスチャージする構成を備え
たものであるため、ほとんどの場合各検索の際にディス
チャージされる一致線の本数は全体の一部であって大部
分の一致線はプリチャージされた状態にとどまり、した
がって検索際の消費電力が押えられた低消費電力型の内
容アドレス式メモリとなる。
As described above, in the content addressable memory of the present invention, a large number of match lines are first precharged,
After that, since the corresponding match line, that is, the match line provided corresponding to the word memory in which the stored bit pattern and the search bit pattern match, is discharged, in most cases, each search The number of match lines that are discharged during the search is a part of the whole, and most of the match lines remain in the precharged state. Therefore, the power consumption during search is kept low. Becomes

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の内容アドレス式メモリ中
の、1つのメモリセルの部分の詳細回路図である。
FIG. 1 is a detailed circuit diagram of a portion of one memory cell in a content addressable memory according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来の内容アドレス式メモリの一例を表わした
回路ブロック図である。
FIG. 2 is a circuit block diagram showing an example of a conventional content addressable memory.

【図3】図2に示す内容アドレス式メモリ中の1つのワ
ードメモリを表わした詳細回路図である。
3 is a detailed circuit diagram showing one word memory in the content addressable memory shown in FIG. 2. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 内容アドレス式メモリ 11 ワードメモリ 11−1,11−2,…,11−5 メモリセル 14 一致線 23−1,23−2,…,23−5 ビット線 26−1,26−2,…,26−5 ビットバー線 24 ワード線 300 制御線 10 content address type memory 11 word memory 11-1, 11-2, ..., 11-5 memory cell 14 match line 23-1, 23-2, ..., 23-5 bit line 26-1, 26-2 ,. , 26-5 Bit bar line 24 Word line 300 Control line

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ディジタルデータを1ワードずつ記憶す
る多数のワードメモリと、検索データが入力され、前記
多数のワードメモリのそれぞれに対応して設けられた多
数の一致線のうち、前記検索データの全部もしくは所定
の一部のビットパターンと一致するビットパターンが記
憶された前記ワードメモリに対応する該当一致線に一致
信号を出力する一致検索回路とを備えた内容アドレス式
メモリにおいて、 前記一致検出回路が、検索に先立って前記多数の一致線
をプリチャージするプリチャージ回路と、検索時に、プ
リチャージされた前記多数の一致線のうちの前記該当一
致線をディスチャージするディスチャージ回路とを備え
たことを特徴とする内容アドレス式メモリ。
1. A plurality of word memories for storing digital data one word at a time, and a plurality of match lines provided corresponding to each of the plurality of word memories, to which search data is input, of the search data. A content addressable memory including a match search circuit that outputs a match signal to a corresponding match line corresponding to the word memory in which a bit pattern that matches all or a predetermined part of the bit pattern is stored. Includes a precharge circuit for precharging the plurality of match lines prior to the search, and a discharge circuit for discharging the corresponding match line of the precharged match lines during the search. Features Content Addressable memory.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08147986A (en) * 1994-11-28 1996-06-07 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Control circuit of associative memory and associative memorydevice
JPH09306180A (en) * 1996-05-13 1997-11-28 Nec Corp Associative memory
US5742539A (en) * 1994-11-16 1998-04-21 Kawasaki Steel Corporation Integrated circuit for content addressable memory

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63308796A (en) * 1987-06-10 1988-12-16 Hitachi Ltd Content call memory

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63308796A (en) * 1987-06-10 1988-12-16 Hitachi Ltd Content call memory

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5742539A (en) * 1994-11-16 1998-04-21 Kawasaki Steel Corporation Integrated circuit for content addressable memory
JPH08147986A (en) * 1994-11-28 1996-06-07 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Control circuit of associative memory and associative memorydevice
JPH09306180A (en) * 1996-05-13 1997-11-28 Nec Corp Associative memory

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