JPS59231789A - Memory device having data coincidence detection mechanism - Google Patents

Memory device having data coincidence detection mechanism

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JPS59231789A
JPS59231789A JP58108157A JP10815783A JPS59231789A JP S59231789 A JPS59231789 A JP S59231789A JP 58108157 A JP58108157 A JP 58108157A JP 10815783 A JP10815783 A JP 10815783A JP S59231789 A JPS59231789 A JP S59231789A
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JP
Japan
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data
address
retrieval
memory cell
memory
Prior art date
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Pending
Application number
JP58108157A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masashi Haruoka
春岡 政司
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPS59231789A publication Critical patent/JPS59231789A/en
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F12/00Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
    • G06F12/02Addressing or allocation; Relocation
    • G06F12/08Addressing or allocation; Relocation in hierarchically structured memory systems, e.g. virtual memory systems
    • G06F12/0802Addressing of a memory level in which the access to the desired data or data block requires associative addressing means, e.g. caches

Abstract

PURPOSE:To obtain a cache memory for retrieval of data which works at a high speed by adding a data coincidence detector for each ordinary memory cell as well as retrieval controller, an answer register and an address encoder to the outside area, respectively. CONSTITUTION:The retrieval data aj and mask data bj and fed in the form of a data input 21, and data aj and bj and delivered 25 by a retrieval controller 23. Then an address answer signal 28 showing the coincidence between the memory data and the retrieval data is obtained by a memory cell array 27 containing a data coincidence detector. The signal 28 is stored to an answer register 29 and encoded by an address encoder 31. The encoder 31 codes the minimum address among the detected address signals and obtains the address output of the minimum address. The signal 28 of the minimum address of the register 29 detected this time is reset by the address control signal 26. Thus the next small address is obtained. This procedure is repeated to detect at a high speed all addresses of the same contents as the retrieval data.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、大容量メモリシステムにおける高速キャッ
シュメモリにおいて、データ一致検出機構を備えたメモ
リ装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a memory device equipped with a data coincidence detection mechanism in a high-speed cache memory in a large-capacity memory system.

一般に大型計算機の大容量メモリシステムでは、処理速
度と容量の関係で、大容量であるが低速の磁気ドラム、
磁気ディスク等のメモリはCPUの遠くに置かれ、中容
量、中速度のICメモリは上記磁気ディスク等より近く
に置かれ、さらに小容量ではあるが高速のキャッシュメ
モリ (やはりICによる)がCPUのすぐ近くに置か
れるという構成になっており、高速のキャッシュメモリ
は高速のデータ検索処理等に使用される。
In general, large-capacity memory systems for large-scale computers use large-capacity but low-speed magnetic drums, due to the relationship between processing speed and capacity.
Memories such as magnetic disks are placed far from the CPU, medium-capacity and medium-speed IC memories are placed closer to the above-mentioned magnetic disks, and small-capacity but high-speed cache memories (also based on ICs) are located far from the CPU. It is configured to be placed nearby, and the high-speed cache memory is used for high-speed data search processing.

従来、このような大容量メモリシステムにおけるICメ
モリとして、第1図に示すものがあった。
Conventionally, there has been an IC memory shown in FIG. 1 in such a large-capacity memory system.

図において、1はアドレス入力、2は書込データ、3は
アドレス人力1をデコードするアドレスデコーダ、4は
アドレスデコーダ3から出力されるアドレスデコード出
力、5はアドレスデコード出力4によって選択されるメ
モリセルアレイ、6はこのメモリセルアレイ5から出力
される読出しデータである。
In the figure, 1 is an address input, 2 is write data, 3 is an address decoder that decodes the address input 1, 4 is an address decode output output from the address decoder 3, and 5 is a memory cell array selected by the address decode output 4. , 6 are read data output from this memory cell array 5.

次に動作について説・明する。メモリ書込時、アドレス
人力1に対して、アドレスデコーダ3はアドレスデコー
ド出力4を出力し、これにより指定されたメモリセルに
書込みデータ2が書込まれる。
Next, the operation will be explained. At the time of memory writing, the address decoder 3 outputs an address decode output 4 in response to the address input 1, thereby writing the write data 2 into the designated memory cell.

またメモリ読出し時は、アドレス人力1に対し、アドレ
スデコーダ3はアドレスデコード出力4を出力し、これ
により指定されたメモリセルの内容が読出しデータ6と
して出力される。
Further, when reading the memory, the address decoder 3 outputs an address decode output 4 in response to the address input 1, whereby the contents of the designated memory cell are output as read data 6.

従来のメモリ装置は以上のように構成されているので、
特定のデータパターンを記憶しているアドレスを検出す
るためには、アドレス入力を順次変えてその読出しデー
タを特定のデータパターンと比較することが必要で、こ
の動作を毎回くり返すためにデータの一致検出までに長
い時間を要するなどの欠点があった。
Conventional memory devices are configured as described above, so
In order to detect an address that stores a specific data pattern, it is necessary to sequentially change the address input and compare the read data with the specific data pattern. There were drawbacks such as the long time required for detection.

この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、メモリセル毎にデータ一致検出器
を付加し、その検出結果を記憶し、符号化することによ
り、検索したいデータを入力すれば、そのデータを格納
している、アドレスを出力として得ることができるデー
タ一致検出機構付きメモリ装置を提供することを目的と
している。
This invention was made to eliminate the drawbacks of the conventional ones as described above, and by adding a data coincidence detector to each memory cell, storing and encoding the detection results, it is possible to search for data. It is an object of the present invention to provide a memory device with a data coincidence detection mechanism that can obtain an address storing the data as an output when the data is input.

以下この発明の一実施例を図について説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第2図において、21はデータ入力、22はデータ入力
21が書込みデータか検索データかを指示するためのコ
ントロール入力、23はこのコントロール人力22とデ
ータ人力21により検索制御を行う検索制御器、24は
この検索制御器23より出力される書込みデータ、25
は検索制御器23より出力、される検索データ、26は
検索制御器23より出力されるアドレス制御信号、27
はデータ一致検出器付きメモリセルアレイ、28はこの
メモリセルアレイ27から出力されるアドレス応答信号
で、これはメモリセルアレイ27のアドレスの数だけ出
力される。29はこのアドレス応答信号28をラッチす
る応答レジスタ、30はこの応答レジスタ29から出力
される検出アドレス信号、31はこの検出アドレス信号
30の最小の番地を符号化するアドレスエンコーダ、3
2はこのアドレスエンコーダ31から出力されるアドレ
ス出力、33は検出アドレス信号がすべて“0”のとき
出力されるアドレスエンプティ信号である。
In FIG. 2, 21 is a data input, 22 is a control input for instructing whether the data input 21 is write data or search data, 23 is a search controller that performs search control using the control human power 22 and the data human power 21, and 24 is the write data output from this search controller 23, 25
26 is the search data output from the search controller 23, 26 is the address control signal output from the search controller 23, and 27 is the search data output from the search controller 23.
28 is a memory cell array with a data coincidence detector, and 28 is an address response signal outputted from this memory cell array 27, which is outputted as many times as there are addresses of the memory cell array 27. 29 is a response register that latches this address response signal 28; 30 is a detection address signal output from this response register 29; 31 is an address encoder that encodes the minimum address of this detection address signal 30;
2 is an address output output from the address encoder 31, and 33 is an address empty signal output when all detected address signals are "0".

第3図にデータ一致検出器付きメモリセルアレイ27の
詳細を示す。第3図において、27′はメモリセルであ
り、Sijはその記憶情報である。
FIG. 3 shows details of the memory cell array 27 with data coincidence detector. In FIG. 3, 27' is a memory cell, and Sij is its stored information.

またGl 、G2はNANDゲート、G3.G4はフリ
ップフロップを構成するビット記憶用のNANDゲート
、G5.G6.G7はNANDゲート、Aiはアドレス
線、W j (11,W j (o)は書込みデータ線
、Cj (o)、  Cj (1)は検索データ線、肩
は読出しデータ線、40.41は抵抗である。ここで添
字iは番地を示し、添字jはビット位置を示す。
Further, Gl, G2 are NAND gates, G3. G4 is a NAND gate for bit storage forming a flip-flop; G5. G6. G7 is a NAND gate, Ai is an address line, W j (11, W j (o) is a write data line, Cj (o), Cj (1) is a search data line, the shoulder is a read data line, 40.41 is a resistor Here, the subscript i indicates the address, and the subscript j indicates the bit position.

また( )内の数字はビット情報の0”または“1″を
表す。また、通常のメモリセルとの相違はNANDゲー
トG6.G7(データ一致検出器)と検索データ線Cj
 To)、  Cj (11と応答アドレス線Ri と
を付加した点にある。
Also, the numbers in parentheses represent bit information 0" or "1". Also, the difference from normal memory cells is that NAND gates G6 and G7 (data match detectors) and search data line Cj
To), Cj (11) and the response address line Ri are added.

次に動作について説明する。データの書込みまたは続出
し時の動作は従来と同じである。このとき書込みデータ
は入力データ21として入力され、検索制御器23はこ
の入力データ21とコントロール人力22とを受けて該
入力データを書込みデータ24として出力する。
Next, the operation will be explained. The operation when writing or continuously outputting data is the same as before. At this time, the write data is input as input data 21, and the search controller 23 receives this input data 21 and the control human power 22, and outputs the input data as write data 24.

一方、データの検索時はデータ入力として検索データa
j  (1≦j≦m)及びマスクデータbj(1515
m)が与えられる。ここでマスクデータというのは検索
データa3のmビットのうち比較の必要のないビットを
マスクするためのもので、該ビットについてはbj =
1とする。上記両データaj、bJが与えられたとき第
3図の各信号線のデータは、Wj(1)=Wj(o)=
0.Cj(1)=aj・bj 、  Cj(o)=aj
  −bj となり、このときメモリセルアレイ27の
i番地の応答信号Riは次の式で示される。
On the other hand, when searching for data, search data a is used as data input.
j (1≦j≦m) and mask data bj (1515
m) is given. Here, the mask data is for masking bits that do not need to be compared among the m bits of search data a3, and for these bits, bj =
Set to 1. When both the above data aj and bJ are given, the data of each signal line in FIG. 3 is Wj(1)=Wj(o)=
0. Cj(1)=aj・bj, Cj(o)=aj
-bj, and at this time, the response signal Ri at address i in the memory cell array 27 is expressed by the following equation.

’=IT (bj +5ij−aj +5ij−aj 
)つまりメモリセル27°に記憶されているビット情報
5ij(1≦jam)と検索データajのビット情報が
マスクデータbjの“1”以外のビットについてすべて
一致したときにRi=1となる。
'=IT (bj +5ij-aj +5ij-aj
) That is, when the bit information 5ij (1≦jam) stored in the memory cell 27° and the bit information of the search data aj match for all bits other than "1" of the mask data bj, Ri=1.

その結果入力した検索データajに対するアドレス応答
信号Riが出力される。ここで第2図に戻って説明する
と、データ人力21として検索データa3及びマスクデ
ータbjを入力すると検索制御器23により検索データ
aj、bj25が出力され、これから第3図のCj (
o)、、 Cj (11が得られ、これから第3図で説
明したように、データ一致検出器付きメモリセルアレイ
27から記憶データと検索データとの一致を示すアドレ
ス応答信号R128が得られる。この信号を応答レジス
タ29にて記憶し、アドレスエンコーダ31にてエンコ
ードすれば、アドレスエンコーダ31は検出アドレス信
号30のうち最小の番地を符号化するため、最小番地の
アドレス出力を得ることができる。
As a result, an address response signal Ri for the input search data aj is output. Returning to FIG. 2, when the search data a3 and mask data bj are input as the data input 21, the search controller 23 outputs the search data aj, bj 25, and from this, Cj (
o), , Cj (11) is obtained, and from this, as explained in FIG. 3, an address response signal R128 indicating a match between stored data and search data is obtained from the memory cell array 27 with data match detector. This signal is stored in the response register 29 and encoded in the address encoder 31. Since the address encoder 31 encodes the smallest address of the detected address signal 30, it is possible to obtain the address output of the smallest address.

ところで、一般に応答レジスタ29に記憶されるアドレ
スは複数存在すると考えられる。そこで今回得た最小番
地の次のアドレスを得るためには、今回得られたアドレ
スをアドレス人力1に入力し、このとき得られるアドレ
スデコード出力4と、データ入力21がやはり検索デー
タであることを示すコントロール人力22により検索制
御器23がら出力されるアドレス制御信号26とにより
、応答レジスタ29の、今回検出した最小番地のアドレ
スのアドレス応答信号28をリセットすればよく、これ
により、次の小さい番地のアドレスを得ることができる
。そしてこれをくり返し行うことにより、検索データと
同じ内容をもつアドレスをすべて高速に検出することが
できる。
By the way, it is generally considered that there are a plurality of addresses stored in the response register 29. Therefore, in order to obtain the next address after the minimum address obtained this time, input the address obtained this time into address manual 1, and confirm that the address decode output 4 and data input 21 obtained at this time are also search data. The address control signal 26 outputted from the search controller 23 by the controller 22 shown in FIG. You can get the address of By repeating this process, all addresses having the same content as the search data can be detected at high speed.

以上のような構成になる本実施例装置によれば、通常の
メモリセルにNANDゲー)G6.G7を付加するだけ
で高速のデータ検索用キャッシュメモリが実現でき、ま
たその容量もNANDゲート06 、G7を付加する分
減少はするが、それでも従来のICメモリに比し1/2
以上の容量のICが実現できる。さらには大容量メモリ
システムにおいて、データのスルーブツト、即ちデータ
を入力してからその処理結果を得るまでの時間を格段に
向上できるという効果がある。
According to the device of this embodiment having the above-described configuration, a normal memory cell is a NAND gate (G6. A high-speed data retrieval cache memory can be realized simply by adding G7, and although its capacity is reduced by adding NAND gate 06 and G7, it is still 1/2 compared to conventional IC memory.
It is possible to realize an IC with a capacity greater than that. Furthermore, in a large-capacity memory system, data throughput, that is, the time from inputting data to obtaining a processing result thereof, can be significantly improved.

なお上記実施例では、応答レジスタ29において、アド
レス制御信号26とアドレスデコード出力40組合わせ
で今回読取ったアドレスに対応するレジスタをリセット
するようにしたが、これはこのレジスタ出力を禁止する
ような回路を設けるようにしてもよい。
In the above embodiment, in the response register 29, the register corresponding to the address read this time is reset by the combination of the address control signal 26 and the address decode output 40, but this is due to a circuit that prohibits output of this register. may be provided.

以上のように、この発明によれば、通常のメモリセルに
データ一致検出器を付加し、また外部に検索制御器、応
答レジスタ、アドレスエンコーダを付加するようにした
ので、高速のデータ検索用キャッシュメモリが実現でき
、また従来のICメモリに対して容量の1/2以上のキ
ャッシュメモリICが実現でき、さらには大容量メモリ
システムにおけるデータのスループットを格段に向上で
きるという効果がある。
As described above, according to the present invention, a data match detector is added to a normal memory cell, and a search controller, response register, and address encoder are added externally, so that a high-speed data search cache is provided. Furthermore, it is possible to realize a cache memory IC with a capacity of 1/2 or more of that of a conventional IC memory, and furthermore, the data throughput in a large-capacity memory system can be significantly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来のメモリ装置を示すブロック図、第2図は
この発明の一実施例によるデータ一致検出機構付きメモ
リ装置を示すブロック図、第3図はデータ一致検出器付
きメモリセルの内部回路図である。 27・・・データ一致検出器付きメモリセルアレイ、G
6.G7・・・ゲート(データ一致検出器)、23・・
・検索制御器、29・・・応答レジスタ、31・・・ア
ドレスエンコーダ。 なお図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大岩増雄 第1図 第3図 ゛′1゛肖°′
FIG. 1 is a block diagram showing a conventional memory device, FIG. 2 is a block diagram showing a memory device with a data match detector according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an internal circuit of a memory cell with a data match detector. It is a diagram. 27...Memory cell array with data coincidence detector, G
6. G7...Gate (data match detector), 23...
- Search controller, 29...Response register, 31...Address encoder. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts. Agent Masuo Oiwa Figure 1 Figure 3゛'1゛Portrait°'

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)入力される検索データと各アドレスのメモリセル
の記憶データとの一致を検出するデータ一致検出器をセ
ル毎に有しかつ各アドレス毎にアドレス応答信号線を有
するメモリセルアレイと、このメモリセルアレイに検索
データを与える検索制御器と、上記メモリセルアレイか
らのアドレス応答信号を記憶するための応答レジスタと
、この応答レジスフからのアドレス情報を符号化するア
ドレスエンコーダとを備えたことを特徴とするデータ一
致検出機構付きメモリ装置。
(1) A memory cell array having a data match detector for each cell to detect a match between input search data and data stored in a memory cell at each address, and an address response signal line for each address; The present invention is characterized by comprising a search controller that supplies search data to the cell array, a response register for storing an address response signal from the memory cell array, and an address encoder that encodes address information from the response register. Memory device with data matching detection mechanism.
JP58108157A 1983-06-14 1983-06-14 Memory device having data coincidence detection mechanism Pending JPS59231789A (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58108157A JPS59231789A (en) 1983-06-14 1983-06-14 Memory device having data coincidence detection mechanism

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JP58108157A JPS59231789A (en) 1983-06-14 1983-06-14 Memory device having data coincidence detection mechanism

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6011676A (en) * 1996-12-27 2000-01-04 Sony Corporation Tape cassette for magnetic recording
US6121646A (en) * 1995-03-17 2000-09-19 Hitachi, Ltd. Semiconductor integrated circuit

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