JPS63188893A - 記憶装置 - Google Patents

記憶装置

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JPS63188893A
JPS63188893A JP2071287A JP2071287A JPS63188893A JP S63188893 A JPS63188893 A JP S63188893A JP 2071287 A JP2071287 A JP 2071287A JP 2071287 A JP2071287 A JP 2071287A JP S63188893 A JPS63188893 A JP S63188893A
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JP
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line
data
bit
match
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JP2071287A
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English (en)
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Naoyoshi Nakano
中野 直佳
Toyohiko Yoshida
豊彦 吉田
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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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】 〔産業上の利用分野) この発明は、連想記憶部を有する記憶装置に関するもの
である。
〔従来の技術〕
第5図は連想記憶部を有する従来の記憶装置の構成の一
例を示す図である。
この図において、1は連想記憶部(以下CAMという)
、2は入力データラッチで、CAMlに登録するデータ
またはCAM 1に既に登録されているデータを検索す
るための検索用データを一時的に蓄える。3はデータド
ライバで、入力データラッチ2にラッチされたデータを
CAMlのビット線に出力する。4はライトアドレスの
アドレスデコーダで、登録用データを格納する連想記憶
部1内のワード位置を指定する。5は検索結果ラッチで
、検索用データによりCAM 1を検索した時の検索結
果信号である一致信号を格納する。
また、第6図は、第5図に示したCAMlの構成要素で
あるCAMセル6を示す図で、このCAMセル6はビッ
ト線、ワード線、一致線の3種類の信号線を持ち、デー
タの登録時にはワード線が有効となり、その時のビット
線の内容がCAMセル6に書き込まれる。また、CAM
 1を検索する場合は、CAMセル6に格納されている
内容と一致しない信号がビット線より与えられた時に、
あらかじめプリチャージ回路7によりプリチャージされ
ている一致線がディスチャージ用のトランジスタ6aに
よりディスチャージされて低電位゛0”となり、一致す
る信号がビット線に乗った時には一致線はディスチャー
ジ用のトランジスタ6aによりディスチャージされずに
高電位“1”に保たれる。
CAMlはpビット×nワードのCAMセル6で構成さ
れ、各CAMセル6のワード方向(行方向)のワード線
および一致線はpビット分共通であり、ビット方向(列
方向)のビット線はnワード分共通である。
次に、このようなCAM 1を有する従来の記憶装置の
動作について説明する。
記憶装置は、CAMlへのデータの登録動作とCAMl
内のデータの検索動作の2つの動作を行うが、まず、登
録動作について説明する。
この場合、記憶装置のアドレスデコーダ4および人力デ
ータラッチ2にライトアドレスおよびpビットの登録用
データが入力される。ライトアドレスはL RU (L
east Recently Llsed)制御やFI
F O(First In First 0ut)制御
等により決定されて供給される。pビットの登録用デー
タは入力データラッチ2にラッチされた後、データドラ
イバ3によりCAM 1のp木のビット線をドライブす
る。ライトアドレスはアドレスデコーダ4によりデコー
ドされ、CAM 1の1本のワード線の内1木を有意に
し、有意になったワード線の位置のpビットのCAMセ
ル6にpビットの登録用データが書き込まれる。
次に記憶装置の検索動作について説明する。
記憶装置の入力データラッチ2にpビットの検索用デー
タが入力され、入力データラッチ2にラッチされた後、
データドライバ3によりCAM 1の2本のビット線を
ドライブする。CAM l内の1ワ一ド分のCAMセル
6は第7図に示すように接続され、CAMIの一致線は
1ワ一ド分p個のCAMセル6内のディスチャージ用の
トランジスタ6aによりプリチャージした電荷を引き抜
かれるNOR型の構成をとる。pビットの検索用データ
と一致するワード方向のp個のCAMセル6の行が存在
すれば、プリチャージされたその行の一致線は高電位“
1°′に保たれ、−行p個のCAMセル6内のCAMセ
ル6の内容の1ビツトでもpビットの検索用のデータと
異なればプリチャージされたその行の一致線はディスチ
ャージされ低電位“0°゛となる。このようにして検索
された後、1本の一致線の内容は検索結果ラッチ5にラ
ッチされる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記のような従来の記憶装置は、CAM l内に既に格
納されたデータと検索用データとの一致を検出するため
に登録用のデータを全ビット分CAM1内に格納しなけ
ればならないうえ、登録用データの格納位置を指定する
ために専用のアドレスデコーダを備えなければならない
という問題点がありた。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、専用のアドレスデコーダが不要であり、登録用の
データを全ビット分CAMi内に格納しなくても全ビッ
トの一致検出が可能な記憶装置を得ることを目的とする
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る記憶装置は、その一致線に入力内容と記
憶内容との不一致時にディスチャージを行うディスチャ
ージ用のトランジスタが接続された連想記憶部と、その
一致線に入力内容と記憶内容との不一致時にディスチャ
ージを行うディスチャージ用のトランジスタが接続され
た読出し専用記憶部と、登録時および検索時に読出し専
用記憶部の一致線と連想記憶部のワード線または一致線
とを選択接続するセレクタと、読出し専用記憶部の一致
線のレベルを検索結果信号としてラッチする検索結果ラ
ッチとから構成したものである。
(作用) この発明においては、セレクタにより、CAMに登録用
データを書き込む際にCAMのワード線が読出し専用記
憶部の一致線に接続されてその内容でドライブされる。
また、CAMの既登録データの検索を行う際にCAMの
一致線と読出し専用記憶部の一致線とが接続され、入力
内容と記憶内容とが不一致であれば、ディスチャージ用
のトランジスタにより一致線がディスチャージされる。
〔実施例〕
第1図はこの発明の記憶装置の一実施例の構成を示すブ
ロック図である。
この図において、10は読出し専用記憶部(以下ROM
という)、11はCAMで、kビット×nワードのCA
Mセルで構成されている以外は従来のものと同様に構成
されている。12は入力データラッチで、CAMllお
よびROMl0に入力する登録用データまたは検索用デ
ータを一時的に蓄える。13はデータドライバで、入力
データラッチ12にラッチされたデータをCAMIIの
ビット線およびROMl0のワード線に出力する。14
はセレクタで、ROM10の一致線(ビット線)とCA
Mllのワード線または一致線とを選択接続する。15
は前記CAM11のワード線ドライバ、17は検索結果
信号を格納するための検索結果ラッチである。
CAMllの構成要素である1ワ一ド分のCAMセル1
6の接続は、第2図(a)に示されるように、CAMl
lの一致線が1ワ一ド分に個のCAMセル16内の人力
内容と記憶内容との不一致時にディスチャージを行うデ
ィスチャージ用のトランジスタ16aにより、あらかじ
めプリチャージ回路18によってプリチャージされた電
荷を引き抜かれるNOR型の構成をとる。すなわち、k
ビットの検索用データと一致するワード方向のに個のC
ANセル16の行が存在すれば、プリチャージされたそ
の行の一致線は高電位“1”に保たれ、−行に個のCA
Mセル16の1ビツトでもにビットの検索用のデータと
異なればプリチャージされたその行の一致線はディスチ
ャージされ低電位“0″となる。
また、ROM10は、第2図(b ) ニ示すh ルよ
うに、プリチャージ回路18によってあらかじめ一致線
(ビット線)がプリチャージされ、そのワード線からの
入力が全て低電位“O”の時、一致線は高電位“1”に
保たれ、ワード線の入力が1つでも高電位“1°′なら
一致線が入力内容と記憶内容との不一致時にディスチャ
ージを行うディスチャージ用のトランジスタ10aによ
りディスチャージされて低電位“0”となるNOR型の
構成で、(p−k)ワード×nビットの容量となってい
る(p>k)。そして、このROMl0の一致線は検索
結果ラッチ17の人力となる。
次に、この発明の記憶装置の動作について説明する。
この発明の記憶装置もCAMIIへのデータの登録動作
とCAMll内のデータの検索動作の2つの動作を行う
が、まず、登録動作について説明する。
登録時に、例えば第2図(C)に示される構成のセレク
タ14が、ROM10の一致線をCAMllのワード線
側と接続状態にした後、記憶装置にpビットの登録用デ
ータが人力可能になる。pビットの登録用データは入力
データラッチ12にラッチされた後、データドライバ1
3によりpビットの登録用データの内1からにビットま
でがCAMllのに本のビット線をドライブし、k+1
からpビットまでが反転されてROM 10のp −に
本(p>k)のワード線をドライブする。ROMl0で
は、データドライバ13からディスチャージ用のトラン
ジスタ10aのゲートへ人力が低電位゛0”に一致した
場合、すなわち登録用のデータがプリチャージされた一
致線のレベルと等しい場合のみ、その一致線がディスチ
ャージ用のトランジスタ10aによってディスチャージ
されずに高電位“1”となり、この他の場合はいずれか
のディスチャージ用のトランジスタ10aによって一致
線がディスチャージされて低電位“0”となる。ROM
 10の一致線のレベルはセレクタ14によりCAMl
lのワード線ドライバ15に入力され、CAMllのワ
ード線をドライブする。そして、ROM10の高電位”
1”の一致線に対応するCAMIIのワード線に接続さ
れているCAMセル16に登録用アドレスの1からにビ
ットまでが書き込まれる。
次に、記憶装置の検索動作について説明する。
検索時にはセレクタ14はROM10の一致線をCAM
llの一致線に接続する。この後、記憶装置にpビット
の検索用データが入力され、入力データラッチ12にラ
ッチされた後、データドライバ13により1からにビッ
トでCAMllのに本のビット線をドライブし、k+1
からpビットは反転されてROM10の(p−k)本の
ワード線をドライブする。プリチャージされたCAMl
lの一致線とプリチャージされたROM 10のビット
線はセレクタ14により連結されており、CAMll内
のCAMセル16の内容の1ビツトでも一致しない場合
、およびROM 10内の1ビツトでも一致しない場合
、連結された一致線とビット線はディスチャージされて
低電位“0”となり、両者が完全に一致した場合のみ高
電位“1”を保持する。そしてROMl0の一致線は検
索結果ラッチ17に接続され、検索結果は検索結果ラッ
チ17に格納される。
第3図はこの発明の記憶装置の主要部の詳細を示す図で
ある。
この図において、第1図および第2図(a)。
(b)、(C)と同一符号は同一部分を示し、10a+
、10a2はROMl0のディスチャージ用のトランジ
スタ、CWoRD1〜CWORDnは前記CAM11の
ワード線、BIT、〜BITkおよびBIT、〜BIT
kはそれぞれ前記CAM11の相補のビット線、CMA
TCH,〜CMATCHnは前記CAM11の一致線、
WLk+1〜WLpおよび循T、+1〜WL、はそれぞ
れ前記ROM10のワード線、RMATCH,〜RMA
TCHnは前記ROM10の一致線(ビット線)、RE
F、REF、WE、WE、RE、  正E、Pで、RO
MEは制御信号である。
この発明の記憶装置では、pビットの登録用データDA
TA、〜DATA、およびその反転データDATA、〜
DATApが人力されると、データD A T A 1
〜DATAkおよびD A T A 1〜T5ATAk
はCAMIIのビット線BIT、〜BIT、およびBI
TI〜BITkに、D A T A k+ lROMl
0のワード線W L k+ H〜WLpおよびWL、、
、−WLpに入力される。CAMl 1はn本ノワード
線、CW ORD 1”” CW ORD nおよび1
本の一致線CMATCH,〜CMATCHoを持ち、R
OM10はn木のビット線RHATCH1〜RHATC
H,を持つ。CAMllとROM10との間にはセレク
タ14がn個設けられており、これらのセレクタ14は
制御信号REF。
REFおよびWE、WEによって制御され、REFが活
性化された場合にROM 10のビット線RMATCH
i (1≦i≦n)とCAMllの一致線CMATCH
tとを接続状態にし、WEが活性化された場合にはRO
Ml0のビット線RMATCHiをその電位によりCA
Mllのワード線CWORDiの活性・非活性を制御で
きるように接続する。
また、この実施例では、ROM 10のディスチャージ
用のトランジスタ10a1の各ビット線RMATCHi
への接続パターンは各ビット線RMATCHiごとに全
て異なっているものとする。
(例えばROMl0のビット線RMATCH,にはp−
に個のディスチャージ用のトランジスタ10a1のドレ
インが接続され、各ディスチャージ用のトランジスタ1
0a1のゲートにはそれぞれワード線WLk++〜7で
2がそれぞれ接続されており、ROM10のビット線R
M A T CH2ニはp−に個のディスチャージ用の
トランジスタ10a+のドレインが接続され、各ディス
チャージ用のトランジスタ10a1のゲートにはワード
線W L k+1 、 W Lい2〜WL、がそれぞれ
接続されているものとする。) 次に動作について説明する。
上述したように、この発明の記憶装置はCAMllのデ
ータの登録とCAMllに登録されたデータの検索とい
う2つの動作を行う。
まず、第4図(a)に示されるデータの登録動作につい
て説明する。
データの登録の際には登録用のpビットのデ−タD A
 T A 1〜DATA、が入力される。この時ROM
10のビット線RMATCHI〜RMATCHnはプリ
チャージ回路18によってプリチャージされている。ま
た、制御信号REFは0”でCAMllの一致線CMA
TCHi (1≦i≦n)とROM10のビット線RM
ATCHiは分離されており、制御信号ROMEは“1
°°となっている。今、人力データD A T A r
〜DATA。
が全てパ1′″の場合を考えると、ROM10に人力さ
れるD A T A k++〜DATApは全て“1″
ゆえROM10のワード線WLk+、〜WLpは全”c
”’o”ニなりROM 10(7)ビット線RMATC
H1に接続された全てのディスチャージ用のトランジス
タ10alのゲートが閉じているため、ROM100ビ
ツト線RMATCHIは高電位“1°゛を保つ。一方、
ROM 10のその他のビット線RMATCH2〜RM
ATCHnはそれぞれのビット線のディスチャージ用の
トランジスタ10a1の少なくとも一つは“1”となる
(前述したようにROMl0のn木のビット線のディス
チャージ用のトランジスタ10aの接続パターンは全て
異なるため)ので、各ビット線RM A T CH2〜
RMATCH,は全て低電位″0”となる。次に制御信
号WEが“1°′となるとセレクタ14およびワード線
ドライバ15を介してCAMllのワード線CWORD
Iがビット線HMATCH。
の°゛1″によりドライブされて“1”になりDATA
I〜DATAk (この場合全て°“1”)がこのワー
ド線CW ORD r に接続されているCAMセル1
6に書き込まれる。ROM10の他のビット線はRMA
TCH2〜RMATC)(nが全て°”0”なので、こ
れらの電位によってドライブされるCAM 11(7)
’7−ド線CW ORD 2〜CW 0RDnは全て“
0”になり、これらのワード線CW ORD 2〜CW
ORD、に接続されるCAMセル16にデータDATA
+〜D A T A kは書き込まれない。
すなわち、人力されるデータDATAI〜DATA、の
一部(DATAkや、〜DATAp)をROM10に人
力し、デコードアドレスとして利用することで残りのD
 A T A 1〜DATAにのみをCAMllに登録
する。(この実施例ではROM10のワード線はp−に
本で、ROM 10のビット線RM A T CHr〜
RMATCH,の全てのデコード結果が異なるように構
成しているため、ビット線の本数nはn=2′−2とな
っている。)次に、第4図(b)に示されるデータの検
索について説明する。
検索の結果は検索用のpビットのデータDATA1〜D
ATA、が入力される。(DATAI〜DATApは全
て“°O”であり、CAMllの一致線CMATCHI
〜CMATCH,およびROM10のビット線RM A
 T CH1〜FtMATCHpはプリチャージされて
いるものとする。)また、制御信号REFは活性化され
“1”となり、セレクタ14を介してCAMllの一致
線CMATCH,〜CMATCHnがそれぞれROM1
0のビット線RMATCHI〜RMATCHnと電気的
に接続され、制御信号HOMEが°1”となっている。
そして、CAMllでは既に登録されているデータと検
索用に入力されたデータとの比較が行われる。具体的に
はCAMセル16内において保持しているデータと一致
するデータがビット線にB 1.T+ −B I Tk
およびBITI〜11丁、に印加された場合、ディスチ
ャージ用のトランジスタ16aのゲートが閉じ、一致し
ないデータがビット線BIT、〜BITkおよびBIT
I〜BITkに印加された場合、ディスチャージ用のト
ランジスタ16aのゲートが開いて一致線CM A T
 CHs 〜CM A T CH,の電荷をひきぬく。
つまり、CAMIIでデータDATA、〜DATAkま
での一致がとられる。DATAkやI〜DATApにつ
いてはROM10の各ビット線RMATCH,NRMA
TCHoに接続されたディスチャージ用のトランジスタ
10aのパターンに合致しているかどうかを検査して判
定を行うことができる。例えば、ROM10のビット線
RMATCHIはD A T A k+ 、〜DATA
pが全て°゛1”の時、ディスチャージ用のトランジス
タ10alのゲートが全て閉じビット線RM A T 
CH1は高電位“1”に保たれる。この際、ROMl0
の他のビット線RMATCH2〜RMATCH。
はそれに接続された少なくとも1ビツトのディスチャー
ジ用のトランジスタ10atのゲートが開いてディスチ
ャージされ低電位“0″となる。
つまり、データDATAI〜DATApのDATAI〜
DATAkについてはCAMllで一致がとられ、D 
A T A k+l〜DATApについてはROMl0
で一致がとられ、全てのデータが一致した場合、ROM
10のそのビット線HMATCHi(これはセレクタ1
4のパストランジスタで接続されたCMATCHiと同
電位)が高電位“1′°に保たhcAM11内もしくは
ROM10内の1ビツトでも不一致が有れば低電位“0
”にディスチャージされる。そしてROM10のこのビ
ット線の内容は検索結果ラッチ17にラッチされる。
以上のようにCAMIIとROMl0の間にセレクタ1
4を設け、ROM10のビット線をCAMllの一致線
に接続するか、CAMllのビット線のドライブに使用
するかの選択を可能にすることで、ROM10をデータ
の登録時のアドレスデコーダとして利用できるとともに
、検索の一致検出にも利用できる。
なお、上記実施例では、ROM10のワード線に登録用
または検索用データのに+1からpビット目を入力した
構成を説明したが、他のビットを人力する構成としても
よい。
また、ROMl0のワード線の本数を増加させてそのワ
ード線部分にLRU制御線等の他のコントロール線を人
力して使用することもできる。
〔発明の効果〕
この発明は以上説明したとおり、その一致線に入力内容
と記憶内容との不一致時にディスチャージを行うディス
チャージ用のトランジスタが接続された連想記憶部と、
その一致線に人力内容と記憶内容との不一致時にディス
チャージを行うディスチャージ用のトランジスタが接続
された読出し専用記憶部と、登録時および検索時に読出
し専用記憶部の一致線と連想記憶部のワード線または一
致線とを選択接続するセレクタと、読出し専用記憶部の
一致線のレベルを検索結果信号としてラッチする検索結
果ラッチとから構成したので、従来連想記憶部に全ビッ
トを登録していた登録用データの一部を読出し専用記憶
部に人力することが可能なため、連想記憶部の容量を削
減することが可能であり、また、この読出し専用記憶部
を連想記憶部のワード線選択用のデコーダとして使用で
きるのでライトアドレスのアドレスデコーダをこの読出
し専用記憶部で代用できる。その結果、記憶装置のサイ
ズを小型化できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の記憶装置の一実施例の構成を示すブ
ロック図、第2図はこの発明の詳細な説明するための図
、第3図はこの発明の記憶装置の主要部の詳細を示す図
、第4図は第3図における主要な信号の波形図、第5図
は従来の記憶装置の一例の構成を示すブロック図、第6
図は連想記憶セルの構成を示す図、第7図は連想記憶部
の1ワ一ド分の構成を示す図である。 図において、10はROM、10a、loa+。 10a2,16aはディスチャージ用のトランジスタ、
11はCAM、12は入力データラッチ、13はデータ
ドライバ、14はセレクタ、15はワード線ドライバ、
16はCAMセル、17は検索結果ラッチ、18はプリ
チャージ回路である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄    (外2名)第1図 15.ワード東部ドライノで 第2図 9鉗時○N 第4図 (a)ROME  4「−コニ WE  −−1− RE  −−!− RE  −一!1 第5F!!J 第6図 7.1リチr−シUfI%− 第7図 手続補正書(自発) 1、事件の表示   特願昭62−20712号3、補
正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所     東京都千代田区丸の内二丁目2番3号
名 称  (601)三菱電機株式会社代表者志岐守哉 ↓1代理人 住 所    東京都千代田区丸の内二丁目2番3号\
。 5、補正の対象 明細占の発明の詳細な説明の欄および図面6 、 ?l
ll正の内容 (])明細当第8頁12行のI’ CA Mセル16」
を、l−CA Mセル16」と補正する。 (2)同じく第9頁16〜19行の[例えば・・・・H
J能になる。]を削除する。 (3)同じく第10頁14〜15行の1゛となる。 110 M 10の」を、下記のように補正する。 1となる1、ここで、第2図(clに示される構成のセ
レクタ14がROM10の一致線をCAMI 1のワー
ド線側と接続状態にし、ROM10の1(4)同じく第
13頁7〜8行の1ビ・ソトi@ ft +(△l” 
CII□・〜R11Δ’I’ e 11 、llを、1
−敷線It MΔ′1°C11、〜rtMATcI[、
jとガロ正する。 (5)同じく第13頁12行の1゛ピツ)・線1を、1
−敷線1と補正する。 (())  第3図を別紙のように補正する。 以上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  その一致線に入力内容と記憶内容との不一致時にディ
    スチャージを行うディスチャージ用のトランジスタが接
    続された連想記憶部と、その一致線に入力内容と記憶内
    容との不一致時にディスチャージを行うディスチャージ
    用のトランジスタが接続された読出し専用記憶部と、登
    録時および検索時に前記読出し専用記憶部の前記一致線
    と前記連想記憶部のワード線または前記一致線とを選択
    接続するセレクタと、前記読出し専用記憶部の一致線の
    レベルを検索結果信号としてラッチする検索結果ラッチ
    とから構成したことを特徴とする記憶装置。
JP2071287A 1987-01-30 1987-01-30 記憶装置 Pending JPS63188893A (ja)

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