[发明专利]三态内容可寻址存储器及其操作方法

权利要求书

1.一种三态内容可寻址存储器，其特征在于，所述三态内容可寻址存储器包括3D NAND闪存存储阵列，该3D NAND闪存存储阵列包括多个闪存单元；

其中，所述3D NAND闪存存储阵列中，在特定闪存单元中预先存储有供查找的数据，所述3D NAND闪存存储阵列的位线用于在数据查找操作下被施加由待搜索数据转换成的电压，所述3D NAND闪存存储阵列的漏极选择线和源极选择线用于在数据查找操作下被施加高电压，以使得选择晶体管处于导通状态；所述3D NAND闪存存储阵列的字线中某个字线被选中用于在数据查找操作下被施加读电压，其余字线用于在数据查找操作下被施加通过电压；闪存单元的输出电流经源线汇总输出，该源线上的输出电流用于指示待搜索数据与供查找数据的匹配结果；

其中，所述特定闪存单元包括处于同一条字线且位于相邻两条位线上的第一闪存单元和第二闪存单元，所述第一闪存单元和第二闪存单元用于共同表示1位/比特(1bit)数据。

2.根据权利要求1所述的三态内容可寻址存储器，其特征在于，

所述第一闪存单元的阈值电压为低电压，且所述第二闪存单元的阈值电压为高电压对应的存储状态为：存储有数据“1”；

所述第一闪存单元的阈值电压为高电压，且所述第二闪存单元的阈值电压为低电压对应的存储状态为：存储有数据“0”；

所述第一闪存单元和所述第二闪存单元的阈值电压均为高电压对应的存储状态为：存储有数据“X”。

3.根据权利要求1所述的三态内容可寻址存储器，其特征在于，所述3D NAND闪存存储阵列的位线用于在数据查找操作下被施加由待搜索数据转换成的电压，包括：

当待搜索数据为“1”时，相邻两条位线分别为第一位线和第二位线，第一位线施加的电压为0，第二位线施加的电压为漏极驱动电压；

当待搜索数据为“0”时，第一位线施加的电压为漏极驱动电压；第二位线施加的电压为0；

当待搜索数据为“X”时，第一位线和第二位线施加的电压均为0；

可选的，所述漏极驱动电压的大小等于3D NAND闪存存储阵列作为存储器工作时对应的漏极驱动电压。

4.根据权利要求1所述的三态内容可寻址存储器，其特征在于，所述源线上的输出电流用于指示待搜索数据与供查找数据的匹配结果包括：

源线上输出电流为低电流时，指示待搜索数据与供查找数据相匹配；

源线上输出电流为高电流时，指示待搜索数据与供查找数据不匹配；且电流值相对越高，指示待搜索数据与供查找数据的不匹配程度越大。

5.一种三态内容可寻址存储器的操作方法，其特征在于，所述三态内容可寻址存储器包括3D NAND闪存存储阵列，该3D NAND闪存存储阵列包括多个闪存单元，该操作方法包括：

将供查找的数据预先存储于所述3D NAND闪存存储阵列的特定闪存单元中；

在数据查找操作下，将由待搜索数据转换成的电压施加于所述3D NAND闪存存储阵列的位线上，同时在所述3D NAND闪存存储阵列的漏极选择线和源极选择线上均施加高电压，使得选择晶体管处于导通状态；以及

在数据查找操作下，选中某个字线施加读电压，其余字线均施加通过电压；闪存单元的输出电流经源线汇总输出，根据源线上的输出电流判断待搜索数据与供查找数据的匹配结果；

其中，采用处于同一条字线且位于相邻两条位线上的两个闪存单元表示1位/比特(1bit)数据，特定闪存单元中包括至少一组所述处于同一条字线且位于相邻两条位线上的两个闪存单元，所述两个闪存单元分别为第一闪存单元和第二闪存单元。

6.根据权利要求5所述的操作方法，其特征在于，还包括：

响应于判断待搜索数据与供查找数据的匹配结果为不匹配，选择与上一次选择不同的字线施加读电压，其余字线均施加通过电压，以此类推，直至判断待搜索数据与供查找数据的匹配结果为匹配。