[發明專利]內容可尋址存儲器及相似度智能匹配方法

有效

• 申請號: 201410428964.6
• 申請日: 2014-08-28
• 公開（公告）號: CN104200838A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 萬霞
• 申請（專利權）人: 平湖凌云信息科技有限公司
• 主分類號: G11C15/04
• 分類號: G11C15/04
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 陸軍

技術領域

本發明涉及存儲器領域，更具體地說，涉及一種內容可尋址存儲器及相似 度智能匹配方法。

背景技術

內容可尋址存儲器(Content?Addressable?Memory，CAM)是根據所存儲數 據的內容而不是存儲數據的位置來訪問和修改數據的存儲設備。由于CAM具 有高速、并行、易擴展和實現靈活等特點，目前已被可以廣泛地用于網絡應用、 高速數據處理等。在進行數據搜索時，CAM將接收的搜索數據字與CAM中的 所有實體進行比較，以確定在搜索數據字和CAM中的實體之間存在單個匹配、 多個匹配還是不匹配。在CAM的行中的每一個存儲位置與匹配線相連，該匹 配線指示在所存儲的數據字和搜索字之間比較的匹配或不匹配結果，并可由優 先編碼器來處理指示匹配狀態的所有匹配線，以確定作為CAM的輸出而提供 的最高優先級的匹配地址。

上述內容可尋址存儲器可確定在搜索數據字和CAM中的實體之間存在單 個匹配、多個匹配還是不匹配，其輸出結果是匹配或不匹配，這種匹配機制可 應用于網絡通信。

然而，在許多其他需要進行匹配的應用領域，例如模式識別、人工智能， 往往需要判斷搜索數據字與CAM中實體之間存在的匹配度或相似度，即兩個 比較字中匹配位數的程度，匹配位數越多，說明這兩個比較字越相似，識別的 準確率就越高。而且，在很多應用中，不僅需要獲得最相似(或最匹配)的結 果，還需要獲得第二相似、第三相似等的排序結果，以便于后續的處理。

此外，在模式識別、人工智能中，進行匹配度運算都是靠高速CPU或DSP 進行的，其將待搜索數據字與模式識別的字庫中的模板字一個一個串行比較， 整體匹配時間比較長，對于大模板庫難于進行實時匹配。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對上述內容可尋址存儲器無法實現相似 度匹配及根據相似程度排序輸出的問題，提供一種內容可尋址存儲器及相似度 智能匹配方法。

本發明解決上述技術問題的技術方案是，提供一種內容可尋址存儲器，包 括由M行CAM單元構成的CAM陣列、匹配度排序單元和地址編碼器，其中M 為大于或等于2的整數，所述CAM陣列中位于同一行的所有CAM單元的匹配線 連接到匹配度排序單元，所述匹配度排序單元通過M根信號線連接到地址編碼 器；所述匹配度排序單元用于在匹配周期內根據CAM陣列的M行CAM單元中 匹配線電壓的大小依次向對應的信號線輸出特征電平信號；所述地址編碼器用 于在信號線輸出所述特征電平信號時輸出該信號線對應的存儲地址。

在本發明所述的內容可尋址存儲器中，所述匹配度排序單元包括M個支 路，且每一所述CAM單元的匹配線分別經由一個支路連接到一根信號線；每 一所述支路包括第一鎖存子單元、第二鎖存子單元、求大子單元、復位子單元 以及放電子單元，所述第一鎖存單元經由放電子單元接地且該放電子單元的控 制端經由一個或門連接到第一復位信號及所在支路的求大子單元中輸出單元 的輸出端。

在本發明所述的內容可尋址存儲器中，每一所述第一鎖存子單元包括第一 開關、第一電容，且所述第一電容的第一端經由第一開關連接到CAM單元的 匹配線、第二端接地，所述M個支路中所有第一鎖存子單元的第一開關由同一 第一控制信號控制斷開和閉合；每一所述第二鎖存子單元包括第二開關、第二 電容，且所述第二電容的第一端經由第二開關連接到所在支路的第一鎖存子單 元的輸出端，所述M個支路中所有第二鎖存子單元的第二開關由同一第二控制 信號控制斷開和閉合。

在本發明所述的內容可尋址存儲器中，每一所述求大子單元包括第三開 關、P型MOS管及M-1個N型MOS管，且同一求大子單元中的M-1個N型MOS 管的源極分別接地、柵極分別經由其他M-1個支路中的第三開關連接到對應支 路的第二鎖存單元的輸出端、漏極經由該M-1個N型MOS管所在的支路的第三 開關連接到第二鎖存單元的輸出端，所述P型MOS管的源極連接直流電源接線 端、柵極連接偏置電壓接線端、漏極連接到N型MOS管的漏極；所述M個支路 中所有求大子單元的第三開關由同一第三控制信號控制斷開和閉合。

在本發明所述的內容可尋址存儲器中，每一所述復位子單元包括第四開 關，且該第四開關接于求大子單元中輸出單元的輸入端與參考地之間；所述M 個支路中的所有復位子單元的控制端由同一第二復位信號控制斷開和閉合。