[发明专利]内容可寻址存储器

说明书

与相关申请的交叉引用

在2009年8月3日提交的日本专利申请号2009-180502的公开内容，包括说明书、附图和摘要，在此整体纳入参考。

技术领域

本发明涉及使用半导体元件的内容可寻址存储器，并且特别涉及能够以高于常规的速度操作的内容可寻址存储器。

背景技术

一般地，随着半导体存储器的高集成度的发展和其中的容量的巨大增加，半导体存储器的高速操作变得困难。其中一个原因是因为由于随着连接到每条接线的存储器单元数量的增加而增加的接线电容而发生的信号传播延迟。

在日本未审查专利公开号Hei 10(1998)-255477(专利文献1)中公开的技术致力于消除从字线驱动电路输出的驱动控制信号中的传播延迟。该文献的字线驱动电路包括信号生成单元、第一驱动电路、第二驱动电路以及加速驱动电路。信号生成单元以预定的定时生成驱动信号。第一驱动电路响应于驱动信号，驱动第一接线的连接有多个受控电路的一端侧。第二驱动电路响应于驱动信号，驱动具有小于第一接线的驱动负载的第二接线的一端侧。加速驱动电路具有连接到第二接线的另一端侧和第一接线的另一端侧的输入，以及输出端子，用于在第一接线的另一端侧的电平与第二接线的另一端侧的电平互不相符时驱动第一接线的另一端侧。

日本未审查专利公开号2001-357675(专利文献2)公开了使得读取访问时间更快的技术。描述于这一文献中的半导体存储器装置包括存储器单元，排布在列方向上；一对数字线，连接到每个存储器单元；以及字线，布置为相应地与数字线相交并且用于选择相应的存储器单元。此外，半导体存储器装置包括感测放大器，布置在数字线的一端；近端侧预充电电路，相对于数字线布置在感测放大器附近；以及远端侧预充电电路，布置在数字线与感测放大器相对侧的一端。这样的半导体存储器装置具有的特点是：在读取操作时远端侧预充电电路的预充电操作完成的时间早于近端侧预充电电路的该时间或与其同步。优选地，在读取操作中，用于选择处于靠近远端侧预充电电路的一侧的每条字线的信号比用于选择处于靠近近端侧预充电电路的一侧的每条字线的信号更早上升。

发明内容

本发明针对具有数据搜索功能的内容可寻址存储器。常规存储器在地址被输入时会输出存储于每个存储器单元中的与该地址相对应的数据。另一方面，在内容可寻址存储器中，每个搜索数据被输入，而与搜索数据相匹配的存储的数据被搜索。如果存在与搜索数据相匹配的存储的数据，那么与存储的数据相对应的地址或者与该地址相关的数据被输出。

具体地描述，内容可寻址存储器中多个存储器单元被连接到单条匹配线(相符线)。此外，一对搜索线(检索线)被提供给每个存储器单元用以与匹配线相交。在搜索操作时，匹配线被预充电至，例如，“1”(H(高)电平)。此后，搜索数据经由搜索线传输。当传输的搜索数据与预先存储于相应存储器单元中的数据相互匹配时，匹配线被维持在“1”的状态。当它们互不匹配时，匹配线被驱动至“0”的状态(L(低)电平)。匹配线的逻辑电平由连接到匹配线的相应的匹配放大器所检测。

为了使能这样的配置的内容可寻址存储器中的高速操作，控制用于预充电匹配线的定时、提供的用以将搜索数据输入到相应的存储器单元的定时、提供的用以检测匹配线的逻辑电平的定时等等是重要的。然而在现有技术中，由于这些定时的控制是由各自使用半导体元件的延迟级所执行的，随着电路操作变得更快，对延迟级的设计变得越来越困难。

本发明的目标是提供能够以高于常规的频率操作的内容可寻址存储器。

根据本发明的一种实施方式的内容可寻址存储器包括匹配线；预充电单元；多个存储器单元，相应地沿匹配线排布；匹配放大器；以及搜索数据传输单元。预充电单元相应地连接到匹配线并且被提供用以将匹配线预充电至预定电压。在数据搜索时，每个存储器单元根据输入的搜索数据与预先存储的数据之间是否匹配而将相应的匹配线从预充电状态改变。匹配放大器被相应地装设在匹配线的一端并且检测匹配线的逻辑电平。搜索数据传输单元从处于远离匹配放大器一侧的存储器单元起按存储器单元的布置顺序将搜索数据传输至存储器单元。

根据以上实施方式，搜索数据从处于远离匹配放大器一侧的相应的存储器单元按存储器单元的布置顺序传输至相应的存储器单元。因而可以在搜索数据到存储器单元的传输之后开始由匹配放大器进行逻辑电平的检测，而不用考虑匹配线的延迟时间。作为结果，实现了高于常规频率的操作。

附图说明

图1为示出根据本发明的第一实施方式的内容可寻址存储器100的整体配置的框图；