[发明专利]多周期搜索内容可寻址的存储器

说明书

在本公开的一个方面中，提供了一种方法和设备。设备可以是内容可寻址存储器。内容可寻址存储器包括均被配置用于存储数据的多个存储器区段。额外地，内容可寻址存储器包括被配置用于比较在多个存储器区段的每个中所存储的数据与搜索输入数据的比较器。比较可以是以时分多路复用的方式。比较器可以被配置为在多个存储器存取周期的对应一个中比较在多个存储器区段的每个中所存储的数据与搜索输入数据。内容可寻址存储器可以包括状态机，该状态机被配置用于基于状态机的状态控制比较器何时比较在多个存储器区段的每个中所存储的数据与搜索输入数据。

与申请相关的交叉引用

本申请要求享有于2016年5月31日提交的、名称为“MULTIPLE CYCLE SEARCHCONTENT ADDRESSABLE MEMORY”的美国临时申请No.62/343,671、以及于2016年12月5日提交的、名称为“MULTIPLE CYCLE SEARCH CONTENT ADDRESSABLE MEMORY”美国专利申请No.15/369,823的优先权，这些申请在此通过全文引用的方式明确地并入本文。

技术领域

本公开通常涉及内容可寻址的存储器(CAM)电路，并且更具体地涉及一种多周期CAM。

背景技术

CAM是可以基于内容可寻址的存储器。换言之，CAM可基于存储在CAM中的数据而寻址。不同于其中用于提供存储器地址且RAM返回存储在该地址的数据的随机存取存储器(RAM)，CAM被设计为使得用户提供数据字且CAM搜索存储器，以查看数据字存储在CAM的存储器中何处。如果在CAM的存储器中找到数据字，则CAM返回在此找到字的一个或多个存储地址的列表。

为了执行搜索，CAM可以包括比较电路。CAM中的比较电路可以将输入搜索数据与所存储的数据比较(或者可以将输入搜索数据与包含了所存储的数据的子集的表格比较)。比较电路可以检测在单元中所存储位于输入位之间的匹配。

CAM返回任何匹配数据的地址。CAM可以是消耗了集成电路(IC)上大量硅面积的大型存储器阵列。此外，在CAM搜索期间高度活跃性可以影响用于CAM的高功率利用率以及CAM中高功率密度，例如在小硅管芯面积中的高功率利用率。

CAM可以用于某些高速搜索应用。CAM也可以称作联想存储器或联想存储装置。CAM可以将有时称作标签的输入搜索数据与所存储的数据的表格比较。CAM可以返回匹配数据的地址。

设计CAM以在单个操作中搜索CAM的整个存储器。因此，对于CAM中数据的搜索可以远远快于对于RAM中数据的类似搜索。由CAM所使用的功率的量可以是相当大的。因此，可以希望一种用于减小内容可寻址存储器的功率利用率的系统和方法。

发明内容

以下展示了一个或多个方面的简化概要以便于提供这些方面的基本了解。概要并非是所有预期设计的方面的广泛概述且有意设计为并未标识所有方面的关键或决定性要素也并未描绘任意或所有方面的范围。概要的单纯目的在于以简化形式展示一个或多个方面的一些概念以作为稍后所展示的更详细说明书的前奏。

在本公开的一个方面中，提供了一种方法和设备。设备可以是内容可寻址存储器(CAM)。CAM包括均被配置用于存储数据的多个存储器区段。额外地，CAM包括被配置用于将在多个存储器区段的每个存储器区段中的所存储的数据与搜索输入数据比较的比较器。比较可以是以时分多路复用的方式。

在本公开的另一方面中，CAM可以包括均被配置用于存储数据的多个存储器区段。CAM也可以包括被配置用于将多个存储器区段的每一个中的所存储的数据与在多个存储器存取周期中对应一个中的搜索输入数据比较的比较器。