內(nèi)容可尋址存儲器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明系關(guān)于一種內(nèi)容可尋址存儲器（content addressable memory,簡稱CAM), 特別是一種三重內(nèi)容可尋址存儲器（Ternary content addressable memory,簡稱TCAM)。
【背景技術(shù)】
[0002] 內(nèi)容可尋址存儲器包含多數(shù)呈陣列排列的內(nèi)容可尋址存儲單元（CAM cell),并以 列為單位將其儲存內(nèi)容與一搜尋數(shù)據(jù)比較是否匹配（match)，以產(chǎn)生多數(shù)分別與列對應(yīng)的 匹配位。根據(jù)每一內(nèi)容可尋址存儲單元可儲存的狀態(tài)數(shù)目，內(nèi)容可尋址存儲器可以是二重 (binary)、三重、或其它方式的內(nèi)容可尋址存儲器。
[0003] 當內(nèi)容可尋址存儲器是二重內(nèi)容可尋址存儲器時，每一內(nèi)容可尋址存儲單元包括 一數(shù)據(jù)存儲單元及一比較電路，其中，數(shù)據(jù)存儲單元儲存一數(shù)據(jù)位及一互補數(shù)據(jù)位，以表示 「〇」及「1」這二種邏輯狀態(tài)中的一個。當內(nèi)容可尋址存儲器是三重內(nèi)容可尋址存儲器時，每 一內(nèi)容可尋址存儲單元包括一數(shù)據(jù)存儲單元、一屏蔽存儲單元（mask memory cell)及一比 較電路，其中，數(shù)據(jù)存儲單元儲存一數(shù)據(jù)位及一互補數(shù)據(jù)位，屏蔽存儲單元儲存一屏蔽位及 一互補屏蔽位，二者相互配合以表示「〇」、「1」及「不理會（don' t care)」這三種邏輯狀態(tài) 的其中一個。
[0004] 一般而言，當字線（word-line)處于邏輯「1」時，內(nèi)容可尋址存儲器可經(jīng)由位線 (bit-line)而對存儲單元進行讀出或?qū)懭?。然而，當多個存儲單元排列成陣列或矩陣的型 式時，常會發(fā)生字線方向的干擾，也就是字線的邏輯狀態(tài)雖為「1」，但卻不做讀取或?qū)懭雱?作，這常易導(dǎo)致數(shù)據(jù)遭受誤損的問題發(fā)生。因此，有必要發(fā)展新的內(nèi)容可尋址存儲器技術(shù)以 改善之。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 因此本發(fā)明的目的之一即在解決上述問題。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的一實施例，其提供一種內(nèi)容可尋址存儲器，其包括：一數(shù)據(jù)存儲單 元，用以儲存一數(shù)據(jù)位；一屏蔽存儲單元，用以儲存一屏蔽位；以及一比較及讀取單元，連 接至少一讀取字線以接收至少一讀取字信號，連接至少一功能位線以接收一搜尋位信號， 并耦接該數(shù)據(jù)存儲單元及該屏蔽存儲單元以接收該數(shù)據(jù)位及該屏蔽位；其中，該數(shù)據(jù)存儲 單元連接一數(shù)據(jù)用寫入字線以接收一數(shù)據(jù)寫入字信號，該屏蔽存儲單元連接一屏蔽用寫入 字線以接收一屏蔽寫入字信號，藉以控制一寫入位信號是否可經(jīng)由一對寫入位線被寫入該 數(shù)據(jù)位及該屏蔽位；其中，該比較及讀取單元比較該數(shù)據(jù)位、該屏蔽位、及該搜尋位信號，藉 以決定上述三者之間是否匹配；及其中，該比較及讀取單元依據(jù)該至少一讀取字信號決定 該數(shù)據(jù)位及該屏蔽位是否可被讀取。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，其提供一種內(nèi)容可尋址存儲器，其包括：一數(shù)據(jù)存儲單 元，用以儲存一數(shù)據(jù)位；一屏蔽存儲單元，用以儲存一屏蔽位；以及一比較及讀取單元，連 接至少一讀取字線以接收至少一讀取字信號，連接至少一功能位線以接收一搜尋位信號， 并耦接該數(shù)據(jù)存儲單元及該屏蔽存儲單元以接收該數(shù)據(jù)位及該屏蔽位；其中，該數(shù)據(jù)存儲 單元與該屏蔽存儲單元連接一寫入字線以接收一寫入字信號，藉以控制一數(shù)據(jù)寫入位信號 與一屏蔽寫入位信號是否可經(jīng)由一對數(shù)據(jù)用寫入位線與一對屏蔽用寫入位線而分別被寫 入該數(shù)據(jù)位及該屏蔽位；其中，該比較及讀取單元比較該數(shù)據(jù)位、該屏蔽位、及該搜尋位信 號，藉以決定上述三者之間是否匹配；及其中，該比較及讀取單元依據(jù)該至少一讀取字信號 決定該數(shù)據(jù)位及該屏蔽位是否可被讀取。
[0008] 在一實施例中，該至少一功能位線可包含一對混用位線，且倘若該比較及讀取單 元允許該數(shù)據(jù)位及該屏蔽位被讀取，則該數(shù)據(jù)位及該屏蔽位經(jīng)由該對混用位線被讀取。
【附圖說明】
[0009] 附圖1為本發(fā)明第一實施例的內(nèi)容可尋址存儲器之方塊示意圖。
[0010] 附圖2為本發(fā)明第二實施例的內(nèi)容可尋址存儲器之方塊示意圖。
[0011] 附圖3為本發(fā)明第三實施例的內(nèi)容可尋址存儲器之方塊示意圖。
[0012] 附圖4為本發(fā)明第四實施例的內(nèi)容可尋址存儲器之方塊示意圖。
[0013] 附圖5為本發(fā)明第五實施例的內(nèi)容可尋址存儲器之方塊示意圖。
[0014] 附圖6為本發(fā)明第六實施例的內(nèi)容可尋址存儲器之方塊示意圖。
[0015] 附圖7為以金氧半晶體管設(shè)計的內(nèi)存電路示意圖，以第三實施例或第六實施例的 內(nèi)容可尋址存儲器為例。
【具體實施方式】
[0016] 為使貴審查委員能對本發(fā)明之特征、目的及功能有更進一步的認知與了解，茲配 合圖式詳細說明本發(fā)明的實施例如后。在所有的說明書及圖示中，將采用相同的組件編號 以指定相同或類似的組件。
[0017] 附圖1為本發(fā)明第一實施例的內(nèi)容可尋址存儲器100之方塊示意圖。該內(nèi)容可尋 址存儲器100包含：一數(shù)據(jù)存儲單元110、一屏蔽存儲單元120、及一比較及讀取單元130， 其可實現(xiàn)三重的內(nèi)容可尋址存儲器（Ternary content addressable memory，簡稱TCAM); 其中，該數(shù)據(jù)存儲單元lio用以儲存一數(shù)據(jù)位（data bit);該屏蔽存儲單元120用以儲存 一屏蔽位（mask bit);該比較及讀取單元130用以比較一搜尋位信號、該數(shù)據(jù)位、及該屏蔽 位，以決定三者之間是否匹配而輸出一匹配信號M ;且該內(nèi)容可尋址存儲器100可藉由該比 較及讀取單元130而讀取該數(shù)據(jù)位NOD及該屏蔽位NOC。
[0018] 此外，為了使本實施例的內(nèi)容可尋址存儲器得以依據(jù)該搜尋位信號、該數(shù)據(jù)位、及 該屏蔽位而尋址并進行內(nèi)容的讀取或?qū)懭?，該?nèi)容可尋址存儲器可進一步包含：至少一讀 取字線（Read word-line)、至少一功能位線（Functional bit-line)、一數(shù)據(jù)用寫入字線 (Data-use write word-line)、一屏蔽用寫入字線（Mask-use write word-line)、及一對寫 入位線（Write bit-line)。如此，該比較及讀取單元130可連接該至少一讀取字線以接收 至少一讀取字信號、連接該至少一功能位線以接收一搜尋位信號、并耦接該數(shù)據(jù)存儲單元 及該屏蔽存儲單元以接收該數(shù)據(jù)位及該屏蔽位；該數(shù)據(jù)存儲單元110可連接該數(shù)據(jù)用寫入 字線以接收一數(shù)據(jù)寫入字信號，該屏蔽存儲單元120可連接該屏蔽用寫入字線以接收一屏 蔽寫入字信號，藉以控制一寫入位信號是否可經(jīng)由該對寫入位線而被寫入該數(shù)據(jù)位及該屏 蔽位。
[0019] 在如附圖1所示的實施例中，該至少一讀取字線是一條讀取字線RWL，該至少一功 能位線是一對混用位線HBLP及HBLN，該數(shù)據(jù)用寫入字線標示為WWLD，該屏蔽用寫入字線標 示為WWLC，且該對寫入位線標示為WBLP及WBLN。如此，該比較及讀取單元130連接該讀取 字線RWL以接收讀取字信號，該比較及讀取單元130連接該對混用位線HBLP及HBLN以接 收搜尋位信號，該比較及讀