[發明專利]半導體器件

有效

• 申請號: 201611055279.9
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN106803428B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 三木武夫
• 申請（專利權）人: 瑞薩電子株式會社
• 主分類號: G11C15/04
• 分類號: G11C15/04
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 李輝;張昊

包括存儲系統的半導體器件被配置為接收搜索數據的輸入并在諸如CAM等的存儲單元陣列的相應行中并行搜索保持在存儲器中的數據。存儲系統通過監控搜索命令保持的FIFO緩沖器的填充比來檢測輸入的搜索數據的流入量是否至少為固定量。存儲系統通過將存儲單元陣列劃分為多塊并根據檢測結果將每個塊設置為搜索處理對象來控制搜索處理的速度。

相關申請的交叉參考

2015年11月26日提交的日本專利申請第2015-230839號的包括說明書、附圖和摘要的公開以引用的方式引入本申請。

技術領域

本公開涉及用于搜索保持在存儲器中的數據的存儲器的技術，具體地，涉及用于降低諸如CAM(內容可尋址存儲器)等的存儲系統的功耗的技術。

背景技術

諸如桌上型PC(個人計算機)、膝上型PC、平板電腦、智能手機的通信設備以及其他通信設備通過網絡耦合到一起。這些通信設備之間的通信量越來越增加。因此，要求諸如路由器、開關的網絡設備以及其他網絡設備以更高的速度執行處理。使用高速操作的存儲系統，從而高速地通過這些網絡設備等執行諸如路由搜索等的處理。

例如，在網絡路由器等中，執行IP(互聯網協議)數據包的路由。例如，網絡路由器包括內容可尋址存儲器(CAM)。CAM通過多個CAM單元來配置。通過基于將被搜索的數據陣列激活搜索線(SL)并判定與CAM陣列中的每個條目的匹配/不匹配來執行CAM的搜索。作為搜索的結果，CAM輸出與搜索線匹配的條目的地址。網絡路由器包括的CAM被配置為保持CAM單元中的IP地址。網絡路由器通過基于包括在輸入的IP數據包中的IP地址將每個條目的地址與保持在CAM單元中的IP地址進行核對來執行路由。

由于CAM以這種方式對于每個條目并行地將CAM陣列中的每個條目的數據與將被搜索的數據進行比較，所以得到高速數據搜索。盡管CAM并行地搜索多個條目并由此得到高速搜索，但高速搜索涉及對每條匹配線(ML)的預充電等，因此功耗相對增加。因此，迄今對用于降低包括CAM的系統的功耗的技術進行了各種建議。例如，日本未審查專利申請公開第2005-18942號描述了一種具有相關存儲功能的集成電路，其被配置為減少施加在諸如NPU(網絡處理器單元)、ASIC(專用集成電路)等的控制單元上的負載。在日本未審查專利公開第2005-18942號中，公開了用于檢測將被搜索的數據與存儲在存儲器中的數據之間的匹配同時偏移搜索關鍵字的技術。

發明內容

在諸如路由器、開關等的網絡設備等中，希望盡可能避免發生數據不被完整處理并且操作變得不穩定的情況。這是因為網絡設備的操作的穩定會使得網絡的中斷周期的減小并且還會改進網絡的可靠性。因此，當在要求諸如路由器、開關等的網絡設備的高可靠性的設備中使用CAM時，存在通過提供相對較大的性能裕度、考慮CAM的操作穩定性來進行設備的設計的情況。通過以這種方式配置設備，即使在同時施加大負載時，也允許穩定地操作CAM。然而，當不對設備施加大負載時，利用大于所需的性能來對CAM執行搜索處理，因而阻礙了CAM的功耗的降低。

因此，要求提供在大負載下穩定設備的處理的同時更多地降低存儲系統的功耗的技術。本公開的目的在于提供一種穩定在大負載下執行的處理同時降低存儲系統的功耗的技術。

本公開的其他目的和新穎特征將根據說明書的描述和附圖而變得明顯。

根據本公開的一個實施例，提供了一種半導體器件，其被允許接收搜索數據的輸入并在存儲單元陣列的并列相應行中搜索保持在存儲器中的數據。該半導體器件包括：搜索控制單元，其被配置為檢測輸入的搜索數據的流入量是否至少為固定量并且調整對存儲器執行的搜索處理的速度；以及輸出控制單元，被配置為輸出表示對存儲器執行的搜索處理的結果的信號。