[發明專利]內容可尋址存儲器

有效

• 申請號: 201210043857.2
• 申請日: 2012-02-24
• 公開（公告）號: CN102651234A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發明（設計）人: 丸亀孝生;井口智明;杉山英行;石川瑞恵;齊藤好昭;木下敦寬;辰村光介
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: G11C15/00
• 分類號: G11C15/00;G11C15/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王朝輝

相關申請的交叉引用

本申請要求2011年2月24日提交的日本專利申請No.2011-038699的優先權，該日本專利申請的全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本文所述的實施例總的來說涉及一種內容可尋址存儲器。

背景技術

內容可尋址存儲器(CAM)用在例如路由器與CPU/高速緩沖存儲器等之間，以使得執行高速搜索。在比如RAM(諸如SRAM或DRAM)的通用存儲器中，當特定地址被指定時，發送回存儲在該地址中的數據。相反，CAM在搜索數據被指定時從所有內容檢索與指定的搜索數據匹配的存儲數據，并發送回該存儲數據存儲在其上的地址。在實踐中，CAM與普通RAM組合為CAM/RAM，并用以使得當從用戶輸入某個數據字時，輸出與該數據字相關聯的另一個數據字。

CAM可在所有搜索目的中以比RAM高的速度執行搜索。然而，由于CAM需要用于搜索的物理存儲器空間，所以電路面積變大。在完全同時工作的CAM中，與由單個存儲單元組成的RAM不同，需要用于根據存儲器中的所有比特與輸入數據進行比較的電路。而且，為了找到與一個比特失配、但是作為整體與數據字匹配，還需要用于收集比較結果的電路。因為由于這些附加電路而使得CAM的電路面積增大，所以制造成本提高。并且，由于電路面積增大導致數據存儲區相對縮小，所以存儲器空間相對降低。此外，由于上述比較電路執行待命操作以等待數據輸入，所以與RAM相比，需要大的靜態功耗。結果，搜索速度與成本和功耗具有權衡關系。并且，CAM幾乎主要用于必須以非常高速進行搜索的情況。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種能以高速和低功耗工作的內容可尋址存儲器。

一個實施例提供一種內容可尋址存儲器，包括：自旋MOSFET對，所述自旋MOSFET對包括：第一自旋MOSFET，第一自旋MOSFET的磁化狀態根據存儲數據而設置；和第二自旋MOSFET，第二自旋MOSFET的磁化狀態根據所述存儲數據而設置，所述第二自旋MOSFET與第一自旋MOSFET并聯連接；第一布線，該第一布線被構造為施加柵電壓，以使得第一自旋MOSFET和第二自旋MOSFET中的任何一個根據搜索數據變為導電；和第二布線，該第二布線被構造為將電流施加于第一自旋MOSFET和第二自旋MOSFET這二者。

此外，提供一種內容可尋址存儲器，包括：自旋MOSFET對，所述自旋MOSFET對包括：第一自旋MOSFET，當存儲數據是第一值時，所述第一自旋MOSFET的磁化狀態被設置為第一狀態，當存儲數據是第二值時，所述磁化狀態被設置為第二狀態；和第二自旋MOSFET，當存儲數據是第一值時，所述第二自旋MOSFET的磁化狀態被設置為第二狀態，當存儲數據是第二值時，所述磁化狀態被設置為第一狀態，所述第二自旋MOSFET與第一自旋MOSFET并聯連接；第一布線，該第一布線被構造為施加柵電壓，以使得第一自旋MOSFET和第二自旋MOSFET中的任何一個根據搜索數據變為導電；和第二布線，該第二布線被構造為將電流施加于第一自旋MOSFET和第二自旋MOSFET這二者。

可提供內容可尋址存儲器，其中，多個自旋MOSFET對串聯連接，并且其中，第二布線將電流施加于所述自旋MOSFET對。

可提供內容可尋址存儲器，還包括：比較器，所述比較器被構造為將所述自旋MOSFET對的輸出信號與參考值進行比較，從而確定存儲數據和搜索數據彼此是否匹配。

可提供內容可尋址存儲器，其中，所述存儲數據包括兩個值，并且其中，在所述自旋MOSFET對中，第一自旋MOSFET和第二自旋MOSFET之一被磁化為具有比另一個高的電阻。

可提供內容可尋址存儲器，其中，所述存儲數據包括三個值“1”、“0”和“無關項(Don’t?care)”，其中，當存儲數據是“1”或“0”時，第一自旋MOSFET被設置為第一磁化狀態，而第二自旋MOSFET被設置為第二磁化狀態，以使得其電阻彼此不同，并且其中，當存儲數據是“無關項”時，第一自旋MOSEFT和第二自旋MOSFET這二者被共同設置為第一磁化狀態。

可提供內容可尋址存儲器，其中，第一自旋MOSFET和第二自旋MOSFET之一是n型自旋MOSFET，而另一個是p型自旋MOSFET。