[发明专利]内容寻址存储器、数据处理方法及网络设备

说明书

本申请公开CAM、数据处理方法及网络设备，涉及存储技术领域，可解决现有的CAM面积较大，进而功耗较大的问题。该CAM包括：M行N列bit单元，每个bit单元包括第一FeFET和第二FeFET，第一FeFET的源极连接第二FeFET的漏极，第二FeFET的源极接地，同一列bit单元对应同一匹配线；位于同一列的每个bit单元中的第一FeFET的漏极均连接该列对应的匹配线。同一行bit单元对应同一第一位线和同一第二位线，位于同一行的每个bit单元中的第一FeFET的栅极均连接该行对应的第一位线，位于同一行的每个bit单元中的第二FeFET的栅极均连接该行对应的第二位线。该CAM可应用在路由器等网络设备中。

技术领域

本申请涉及存储技术领域，尤其涉及内容寻址存储器、数据处理方法及网络设备。

背景技术

内容寻址存储器(content addressable memory，CAM)是网络设备的重要物理器件，一种典型的CAM为三态内容寻址存储器(ternary content addressable memory，TCAM)主要用于快速查找访问控制列表(access control list，ACL)、路由表等表项。

如图1所示，传统的基于(metal oxide semiconductor，MOS)管的TCAM，每一个位(bit)单元由16个晶体管(transistor，T)构成，其中12T用于存储数值和掩码，4T用于做比较。搜索线(search line，SL)用来输入匹配值(key)，匹配线(match line，ML)用来返回匹配结果。该传统TCAM阵列中每一行代表一个表项，查找数据时，先把每一行的ML都充到高电位。每一列的SL输入key的一个bit，将该bit的值与TCAM表项中的值比较，所有表项同时进行匹配。如果某一行中的所有bit都匹配成功，ML保持高电位。如果该行中有任意bit不匹配，则该行的ML泄漏到低电平。通过判定ML的高低电位，来判定匹配结果。

由于传统的基于MOS管的TCAM每个bit单元需要16T，因此TCAM的面积较大，随之带来的是TCAM的功耗较大，越大尺寸的TCAM的功耗越为严重。

发明内容

本申请实施例提供的内容寻址存储器、数据处理方法及网络设备，能够减小CAM的尺寸，进而减少CAM的功耗。

第一方面，本申请实施例提供一种内容寻址存储器CAM，包括：M行N列bit单元，该M和N均为大于等于1的正整数；每个bit单元包括第一铁电场效应晶体管(ferro-electricfield effect transistor，FeFET)和第二FeFET。该第一FeFET的源极连接该第二FeFET的漏极，该第二FeFET的源极接地。

CAM通常由多行多列bit单元组成，其中，可以是CAM的一行bit单元中存储的数据组成一个表项，也可以是CAM的一列bit单元中存储的数据组成一个表项，这两种方式下CAM的结构不同。

结构一：CAM的一列bit单元中存储的数据组成一个表项。那么，同一列bit单元对应同一匹配线；位于同一列的每个bit单元中的第一FeFET的漏极均连接该列对应的匹配线；同一行bit单元对应同一第一位线和同一第二位线，位于同一行的每个bit单元中的第一FeFET的栅极均连接该行对应的第一位线，位于同一行的每个bit单元中的第二FeFET的栅极均连接该行对应的第二位线。

结构二：CAM的一行bit单元中存储的数据组成一个表项。那么，同一行bit单元对应同一匹配线；位于同一行的每个bit单元中的第一FeFET的漏极均连接该行对应的匹配线；同一列bit单元对应同一第一位线和同一第二位线，位于同一列的每个bit单元中的第一FeFET的栅极均连接该列对应的第一位线，位于同一列的每个bit单元中的第二FeFET的栅极均连接该列对应的第二位线。