内容可寻址存储器装置、单元及其数据搜索比对方法与流程

1.本公开有关于一种内容可寻址存储器(content addressablememory，cam)装置、内容可寻址存储器单元及其数据搜索比对方法，且特别有关于一种可用于实现存储器内近似搜索(in-memoryapproximate searching)的内容可寻址存储器装置、内容可寻址存储器单元及其数据搜索比对方法。


背景技术：

2.随着大数据与人工智能(ai)硬件加速器的兴起，数据搜索与数据比对是重要功能。现有的三元内容可寻址存储器(ternary contentaddressable memory，tcam)可用于实现高度平行搜索(highly parallelsearching)。传统tcam通常由静态随机存取存储器(static randomaccess memory，sram)组成，因此存储密度低且存取功率高。为了提高存储密度并节省功耗，最近提出了基于tcam的非易失性存储器阵列。
3.相较于具有16个晶体管(16t)的基于sram的tcam，最近发展出具有2个晶体管与2个电阻(2t2r)结构的基于电阻式随机存取存储器(resistive random access memory，rram)的tcam，以减少单元面积。待机功耗(standby power consumption)也可通过使用基于 rram的非易失性tcam来改善。
4.下表1为二进制系统的数值表示，且下表2为匹配位计数。
5.表1
[0006] 2120000101210311
[0007] 表2
[0008] 012302110112012102130112
[0009]
以数值1与2而言，数值1的二进制表示是01，而数值2的二进制表示是10，所以，数值1与2之间的匹配位计数(matched bit count) 为0。以数值1与3而言，数值1的二进制表示是01，而数值3的二进制表示是11，所以，数值1与3之间的匹配位计数为1。然而，数值1与2之间的距离小于数值1与3之间的距离。
[0010]
也就是说，匹配位计数无法很好地代表两个数值之间的关联性 (correlation)。这将会造成准确度下降(accuracy degradation)
[0011]
故而，需要有一种内容可寻址存储器(content addressablememory，cam)装置、
cam存储器单元，及其数据搜索比对方法，可用于精准产生两个数值之间的关联性。


技术实现要素：

[0012]
根据本公开一实例，提出一种内容可寻址存储器装置，包括：多个内容可寻址存储器单元；以及一电性特征侦测电路，耦接至这些内容可寻址存储器单元；其中，在进行数据搜索时，将一搜索数据比对于这些内容可寻址存储器单元所储存的一储存数据，这些内容可寻址存储器单元产生多个存储器单元电流，该电性特征侦测电路侦测这些存储器单元电流或侦测耦接至这些内容可寻址存储器单元的多条匹配线的多个匹配线电压，以产生多个搜索结果，其中，该储存数据为一单位多位阶储存数据，和/或该搜索数据为一单位多位阶搜索数据。
[0013]
根据本公开另一实例，提出一种内容可寻址存储器装置的数据搜索比对方法，包括：储存一储存数据于多个内容可寻址存储器单元内；以一搜索数据对这些内容可寻址存储器单元进行数据搜索；这些内容可寻址存储器单元产生多个存储器单元电流；以及侦测这些存储器单元电流或侦测耦接至这些内容可寻址存储器串的多条匹配线的多个匹配线电压，以产生多个搜索结果，其中，该储存数据为一单位多位阶储存数据，和/或该搜索数据为一单位多位阶搜索数据。
[0014]
根据本公开又一实例，提出一种内容可寻址存储器单元，包括：彼此耦接的一第一与一第二存储器单元，其中，该第一与该第二存储器单元接收代表一搜索数据的一第一与一第二搜索电压，该内容可寻址存储器单元的一储存数据为一单位多位阶储存数据，和/或该搜索数据为一单位多位阶搜索数据。
[0015]
为了对本公开的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附图式详细说明如下：
附图说明
[0016]
图1a为根据本公开第一实施例的第一例的tcam存储器单元的电路架构及其电压电流曲线图；图1b为根据本公开第一实施例的第二例的tcam存储器单元的电路架构及其电压电流曲线图。
[0017]
图2a为根据本公开第二实施例的tcam存储器单元的电路架构及其电压电流曲线图；以及，图2b为根据本公开第二实施例的cam 存储装置操作示意图。
[0018]
图3a为根据本公开第三实施例的tcam存储器单元的电路架构及其电压电流曲线图；以及，图3b为根据本公开第三实施例的cam 存储装置操作示意图。
[0019]
图4a为根据本公开第四实施例的tcam存储器单元的电路架构及其电压电流曲线图；以及，图4b为根据本公开第四实施例的cam 存储装置操作示意图。
[0020]
图5a为根据本公开第五实施例的第一例的tcam存储器单元的电路架构及其电压电流曲线图；图5b为根据本公开第五实施例的第二例的tcam存储器单元的电路架构及其电压电流曲线图。
[0021]
图6a为根据本公开第六实施例的tcam存储器单元的电路架构及其电压电流曲线图；以及，图6b为根据本公开第六实施例的cam 存储装置操作示意图。
[0022]
图7a为根据本公开第七实施例的tcam存储器单元的电路架构及其电压电流曲线
图；以及，图7b为根据本公开第七实施例的cam 存储装置操作示意图。
[0023]
图8a为根据本公开第八实施例的tcam存储器单元的电路架构及其电压电流曲线图；以及，图8b为根据本公开第八实施例的cam 存储装置操作示意图。
[0024]
图9为根据本公开第九实施例的tcam存储器单元的电路架构及其电压电流曲线图。
[0025]
图10a为根据本公开第十实施例的tcam存储器单元的电路架构及其电压电流曲线图；以及，图10b为根据本公开第十实施例的 cam存储装置操作示意图。
[0026]
图11为根据本公开一实施例的内容可寻址存储器装置的数据搜索比对方法的流程图。
[0027]
附图标记说明
[0028]
100a、100b：tcam存储器单元
[0029]
t11～t14：存储器单元
[0030]
sel’、sel：搜索线
[0031]
ml、ml1、ml2：匹配线
[0032]
sl：源极线
[0033]
210：电压侦测电路
[0034]
sa：感应放大器
[0035]
601、602、701、702、801、802：cam存储器单元
具体实施方式
[0036]
本说明书的技术用语系参照本技术领域的习惯用语，如本说明书对部分用语有加以说明或定义，该部分用语的解释以本说明书的说明或定义为准。本公开的各个实施例分别具有一或多个技术特征。在可能实施的前提下，本技术领域的技术人员可选择性地实施任一实施例中部分或全部的技术特征，或者选择性地将这些实施例中部分或全部的技术特征加以组合。
[0037]
在本公开一实施例中，公开一种可实施存储器近似搜索的cam 存储器装置、cam存储器单元及其数据搜索比对方法，利用单位 (single-bit)多位阶(multi-level)搜索数据与单位单位阶cam存储器单元以产生不匹配输出信号的不同位阶。
[0038]
在本公开另一实施例中，公开一种可实施存储器近似搜索的 cam存储器装置、cam存储器单元及其数据搜索比对方法，利用单位单位阶搜索数据与单位多位阶cam存储器单元以产生不匹配输出信号的不同位阶。
[0039]
在本公开又一实施例中，公开一种可实施存储器近似搜索的 cam存储器装置、cam存储器单元及其数据搜索比对方法，利用单位多位阶搜索数据与单位多位阶cam存储器单元以产生不匹配输出信号的不同位阶。
[0040]
第一实施例
[0041]
图1a为根据本公开第一实施例的第一例的tcam存储器单元的电路架构及其电压电流曲线图；图1b为根据本公开第一实施例的第二例的tcam存储器单元的电路架构及其电压电流曲线图。
[0042]
如图1a所示，根据本公开第一实施例的第一例的tcam存储器单元100a包括2个存
储器单元t11与t12。存储器单元t11与t12 的栅极分别耦接至搜索线sel'与sel，存储器单元t11与t12的漏极共同耦接至匹配线ml，存储器单元t11与t12的源极共同耦接至源极线sl。
[0043]
此外，图1a为的电压电流曲线图，存储器单元t11与t12的阈值电压可以为低阈值电压lvt或高阈值电压hvt。
[0044]
如图1b所示，根据本公开第一实施例的第二例的tcam存储器单元100b包括2个存储器单元t13与t14。存储器单元t13与t14 的栅极共同耦接至字线wl，存储器单元t13与t14的漏极分别耦接至搜索线sel'与sel，存储器单元t13与t14的源极分别耦接至不同信号线。
[0045]
此外，图1b为的电压电流曲线图，存储器单元t13与t14的阈值电压可以为低阈值电压lvt或高阈值电压hvt。
[0046]
下表3与下表4分别为本公开第一实施例的第一例与第二例的储存数据与搜索数据的编码表。
[0047]
表3
[0048]
储存数据t11(t13)t12(t14)0lvthvt1hvtlvt不重要(don't care)hvthvt
[0049]
表4
[0050]
搜索数据sel’sel0_low0lvs0_mid0mvs0_high0hvs1_lowlvs01_midmvs01_highhvs0wc00invalid_lowlvslvsinvalid_midmvsmvsinvalid_highhvshvs
[0051]
如表3所示，当存储器单元t11(t13)与t12(t14)的阈值电压分别为lvt与hvt时，tcam存储器单元100a(tcam存储器单元 100b)储存数据0；当存储器单元t11(t13)与t12(t14)的阈值电压分别为hvt与lvt时，tcam存储器单元100a(tcam存储器单元 100b)储存数据1；当存储器单元t11(t13)与t12(t14)的阈值电压分别为hvt与hvt时，tcam存储器单元100a(tcam存储器单元 100b)储存不重要(don't care，x)数据。
[0052]
如表4所示，当搜索线sel'与sel上的电压分别为0与低搜索电压lvs时，搜索数据为0_low；当搜索线sel'与sel上的电压分别为0与中搜索电压mvs时，搜索数据为0_mid；当搜索线sel'与 sel上的电压分别为0与高搜索电压hvs时，搜索数据为0_high；当搜索线sel'与sel上的电压分别为低搜索电压lvs与0时，搜索数据为1_low；当搜索线sel'与sel上的电压分别为中搜索电压mvs 与0时，搜索数据为1_mid；当搜索线sel'与sel上的电压分别
为高搜索电压hvs与0时，搜索数据为1_high；当搜索线sel'与sel上的电压分别为0与0时，搜索数据为通配符(wildcard，wc)；当搜索线sel'与sel上的电压分别为低搜索电压lvs与低搜索电压lvs时，搜索数据为无效数据invalid_low；当搜索线sel'与sel上的电压分别为中搜索电压mvs与中搜索电压mvs时，搜索数据为无效数据 invalid_mid；当搜索线sel'与sel上的电压分别为高搜索电压hvs 与高搜索电压hvs时，搜索数据为无效数据invalid_high。其中，hvs、 mvs与lvs也可称为参考搜索电压。
[0053]
在本公开实施例中，“单位多位阶搜索数据”是指，以搜索数据 0为例，搜索数据0可分类为0_low、0_mid与0_high；其余可依此类推。
[0054]
以储存数据为0(存储器单元t11(t13)有低阈值电压lvt且存储器单元t12(t14)有高阈值电压hvt)来说，当搜索数据是0_low(sel’是0v而sel是lvs)，则存储器单元t11(t13)没有电流(因为存储器单元t11(t13)有低阈值电压lvt，且sel'是0v，从图1a与图1b 的电压电流曲线图可看出，存储器单元t11(t13)没有电流)；以及，存储器单元t12(t14)没有电流(因为存储器单元t12(t14)有高阈值电压hvt，且sel是lvs，从图1a与图1b的电压电流曲线图可看出，存储器单元t12(t14)没有电流)。
[0055]
同理，以储存数据为0(存储器单元t11(t13)有低阈值电压lvt 且存储器单元t12(t14)有高阈值电压hvt)来说，当搜索数据是 0_mid(sel'是0v而sel是mvs)，则存储器单元t11(t13)没有电流(因为存储器单元t11(t13)有低阈值电压lvt，且sel'是0v，从图1a 与图1b的电压电流曲线图可看出，存储器单元t11(t13)没有电流)；以及，存储器单元t12(t14)没有电流(因为存储器单元t12(t14)有高阈值电压hvt，且sel是mvs，从图1a与图1b的电压电流曲线图可看出，存储器单元t12(t14)没有电流)。
[0056]
同理，以储存数据为0(存储器单元t11(t13)有低阈值电压lvt 且存储器单元t12(t14)有高阈值电压hvt)来说，当搜索数据是 0_high(sel'是0v而sel是hvs)，则存储器单元t11(t13)没有电流(因为存储器单元t11(t13)有低阈值电压lvt，且sel'是0v，从图1a 与图1b的电压电流曲线图可看出，存储器单元t11(t13)没有电流)；以及，存储器单元t12(t14)没有电流(因为存储器单元t12(t14)有高阈值电压hvt，且sel是hvs，从图1a与图1b的电压电流曲线图可看出，存储器单元t12(t14)没有电流)。
[0057]
以储存数据为0(存储器单元t11(t13)有低阈值电压lvt且存储器单元t12(t14)有高阈值电压hvt)来说，当搜索数据是1_low(sel’是lvs而sel是0v)，则存储器单元t11(t13)提供低电流lid(因为存储器单元t11(t13)有低阈值电压lvt，且sel'是lvs，从图1a与图1b的电压电流曲线图可看出，存储器单元t11(t13)提供低电流 lid)；以及，存储器单元t12(t14)没有电流(因为存储器单元t12(t14) 有高阈值电压hvt，且sel是0v，从图1a与图1b的电压电流曲线图可看出，存储器单元t12(t14)没有电流)。
[0058]
以储存数据为0(存储器单元t11(t13)有低阈值电压lvt且存储器单元t12(t14)有高阈值电压hvt)来说，当搜索数据是1_mid(sel’是mvs而sel是0v)，则存储器单元t11(t13)提供中电流mid(因为存储器单元t11(t13)有低阈值电压lvt，且sel'是mvs，从1a 与图1b的电压电流曲线图可看出，存储器单元t11(t13)提供中电流mid)；以及，存储器单元t12(t14)没有电流(因为存储器单元 t12(t14)有高阈值电压hvt，且sel是0v，从图1a与图1b的电压电流曲线图可看出，存储器单元t12(t14)没有电流)。
[0059]
以储存数据为0(存储器单元t11(t13)有低阈值电压lvt且存储器单元t12(t14)有
高阈值电压hvt)来说，当搜索数据是1_high(sel’是hvs而sel是0v)，则存储器单元t11(t13)提供高电流hid(因为存储器单元t11(t13)有低阈值电压lvt，且sel'是hvs，从图1a 与图1b的电压电流曲线图可看出，存储器单元t11(t13)提供高电流hid)；以及，存储器单元t12(t14)没有电流(因为存储器单元 t12(t14)有高阈值电压hvt，且sel是0v，从图1a与图1b的电压电流曲线图可看出，存储器单元t12(t14)没有电流)。
[0060]
总结如上，下表5为根据本公开第一实施例的第一例与第二例中的搜索结果。
[0061]
表5
[0062][0063]
所以，以第一实施例中，当搜索结果是匹配时，cam存储器单元没有提供电流。但当搜索结果是不匹配(mismatch)时，根据不匹配程度，cam存储器单元提供高/中/低电流。
[0064]
以第一实施例中，储存数据1与搜索数据0_low之间的不匹配程度小于储存数据1与搜索数据0_mid之间的不匹配程度，故而，cam 存储器单元所提供的不匹配低电流低于不匹配中电流。
[0065]
在第一实施例中，通过调整搜索数据的搜索电压lvs、mvs与hvs，即便是cam存储器单元是单位，仍可以得到不同的不匹配电流，以代表相似程度的差异。
[0066]
第一实施例还可以有其他例子。储存数据如下表6所示(相同于表3)，而搜索数据可以有更多种类，如下表7所示。
[0067]
表6
[0068]
储存数据t11(t13)t12(t14)0lvthvt
1hvtlvt不重要(don't care)hvthvt
[0069]
表7
[0070]
搜索数据sel’sel0_low0lvs0_mid10mvs10_mid20mvs2.........0_high0hvs1_lowlvs01_mid1mvs101_mid2mvs20.........1_highhvs0wc00invalid_lowlvslvsinvalid_mid1mvs1mvs1invalid_mid2mvs2mvs2.........invalid_highhvshvs
[0071]
如表7所示，搜索数据可为0_low、0_mid1、0_mid2、...0_high 等，而搜索电压则可为lvs、mvs1、mvs2、...、hvs等。
[0072]
下表8为根据搜索结果。
[0073]
表8
[0074][0075]
第二实施例
[0076]
图2a为根据本公开第二实施例的tcam存储器单元的电路架构及其电压电流曲线图；以及，图2b为根据本公开第二实施例的cam 存储装置操作示意图。
[0077]
本公开第二实施例可用于对搜索数据的各位进行权重加权。
[0078]
在进行搜索操作时，以搜索数据f1与f2为例做说明，其中，搜索数据f1与f2皆具有n位(n为正整数)。搜索数据f1与f2的最高有效位(most significant bit，msb)可以被编码为0v或hvs(如第一实施例)，而搜索数据f1与f2的最低有效位(least significant bit，lsb) 可以被编码为0v或lvs(如第一实施例)。对于在最高有效位与最低有效位之间的这些中间有效位，由高到低的编码为0v或高msv到 0v或低msv。
[0079]
如图2a所示，当匹配结果是全匹配时，电压侦测电路210(亦可称为电性特征侦测电路)侦测到匹配线ml1和/或ml2上的匹配线电压不会被放电；当匹配结果是msb不匹配时，
则电压侦测电路210 侦测到匹配线ml1和/或ml2上的匹配线匹配线电压会被快速放电；以及，当匹配结果是lsb不匹配时，则电压侦测电路210侦测到匹配线ml1和/或ml2上的匹配线电压会被慢速放电。
[0080]
第三实施例
[0081]
图3a为根据本公开第三实施例的tcam存储器单元的电路架构及其电压电流曲线图；以及，图3b为根据本公开第三实施例的cam 存储装置操作示意图。
[0082]
本公开第三实施例可用于对搜索数据的各位进行权重加权。
[0083]
在进行搜索操作时，以搜索数据f1与f2为例做说明，其中，搜索数据f1与f2皆具有n位(n为正整数)。搜索数据f1与f2的最高有效位(msb)可以被编码为0v或hvs(如第一实施例)，而搜索数据 f1与f2的最低有效位(lsb)可以被编码为0v或lvs(如第一实施例)。对于在最高有效位与最低有效位之间的这些中间有效位，由高到低的编码为0v或高msv到0v或低msv。
[0084]
如图3b所示，当进行搜索后，由这些cam存储器单元所产生的单元电流会由耦接至这些cam存储器单元的多个感应放大器 sa(亦可称为电性特征侦测电路)所感应，这些感应放大器sa的个别感应结果会被加总，以得到搜索结果。
[0085]
当匹配结果是全匹配时，感应不到单元电流；当匹配结果是msb 不匹配时，则相关的cam存储器单元提供较大的不匹配电流，使得感应放大器sa感应到较大电流；以及，当匹配结果是lsb不匹配时，相关的cam存储器单元提供较小的不匹配电流，使得感应放大器sa 感应到较小电流。故而，由这些感应放大器sa的个别感应结果的加总结果可以判断搜索结果是全匹配或msb不匹配或lsb不匹配。
[0086]
第四实施例
[0087]
图4a为根据本公开第四实施例的tcam存储器单元的电路架构及其电压电流曲线图；以及，图4b为根据本公开第四实施例的cam 存储装置操作示意图。
[0088]
本公开第四实施例可用于对搜索数据的各位进行权重加权。
[0089]
在进行搜索操作时，以搜索数据f1与f2为例做说明，其中，搜索数据f1与f2皆具有n位(n为正整数)。搜索数据f1与f2的最高有效位(msb)可以被编码为0v或hvs(如第一实施例)，而搜索数据 f1与f2的最低有效位(lsb)可以被编码为0v或lvs(如第一实施例)。对于在最高有效位与最低有效位之间的这些中间有效位，由高到低的编码为0v或高msv到0v或低msv。
[0090]
如图4b所示，当进行搜索后，由这些cam存储器单元所产生的单元电流会由耦接至这些源极线，这些源极线的所有源极线电流被加总，以得到搜索结果。
[0091]
当匹配结果是全匹配时，感应不到单元电流；当匹配结果是msb 不匹配时，则相关的cam存储器单元提供较大的不匹配电流，使得感应放大器sa感应到较大电流；以及，当匹配结果是lsb不匹配时，相关的cam存储器单元提供较小的不匹配电流，使得感应放大器sa 感应到较小电流。故而，由加总后源极线电流可以判断搜索结果是全匹配或msb不匹配或lsb不匹配。
[0092]
第五实施例
[0093]
图5a为根据本公开第五实施例的第一例的tcam存储器单元的电路架构及其电压电流曲线图；图5b为根据本公开第五实施例的第二例的tcam存储器单元的电路架构及其电
压电流曲线图。
[0094]
本公开第五实施例的tcam存储器单元100a与100b的电路架构相同或相似于本公开第五实施例的tcam存储器单元100a与100b，故其细节在此省略。
[0095]
此外，如图5a与图5b为的电压电流曲线图，存储器单元t11 与t12(t13与t14)的阈值电压可以为低阈值电压lvt或高阈值电压 hvt，其中，低阈值电压lvt具有三种数值lvta、lvtb与lvtc， lvta＞lvtb＞lvtc。lvta、lvtb与lvtc亦可称为参考阈值电压。
[0096]
下表9与下表10分别为本公开第五实施例的第一例与第二例的储存数据与搜索数据的编码表。
[0097]
表9
[0098]
储存数据t11(t13)t12(t14)0_lowlvtahvt0_midlvtbhvt0_highlvtchvt1_lowhvtlvta1_midhvtlvtb1_highhvtlvtc不重要(don’t care)hvthvt
[0099]
表10
[0100]
搜索数据sel’sel00vs1vs0wc00invalidvsvs
[0101]
如表9所示，当存储器单元t11(t13)与t12(t14)的阈值电压分别为lvta与hvt时，tcam存储器单元100a(tcam存储器单元 100b)储存数据0_low；当存储器单元t11(t13)与t12(t14)的阈值电压分别为lvtb与hvt时，tcam存储器单元100a(tcam存储器单元100b)储存数据0_mid；当存储器单元t11(t13)与t12(t14)的阈值电压分别为lvtc与hvt时，tcam存储器单元100a(tcam存储器单元100b)储存数据0_high；当存储器单元t11(t13)与t12(t14) 的阈值电压分别为hvt与lvta时，tcam存储器单元100a(tcam 存储器单元100b)储存数据1_low；当存储器单元t11(t13)与t12(t14) 的阈值电压分别为hvt与lvtb时，tcam存储器单元100a(tcam 存储器单元100b)储存数据1_mid；当存储器单元t11(t13)与t12(t14) 的阈值电压分别为hvt与lvtc时，tcam存储器单元100a(tcam 存储器单元100b)储存数据1_high；当存储器单元t11(t13)与 t12(t14)的阈值电压分别为hvt与hvt时，tcam存储器单元 100a(tcam存储器单元100b)储存不重要(don’t care，x)数据。
[0102]
如表10所示，当搜索线sel’与sel上的电压分别为0与搜索电压vs时，搜索数据为0；当搜索线sel’与sel上的电压分别为搜索电压vs与0时，搜索数据为1；当搜索线sel’与sel上的电压分别为0与0时，搜索数据为通配符(wc)；当搜索线sel’与sel 上的电压分别为搜索电压vs与搜索电压vs时，搜索数据为无效数据invalid。
[0103]
在本公开实施例中，“单位多位阶储存数据”是指，以储存数据 0为例，储存数据0
可分类为0_low、0_mid与0_high；其余可依此类推。
[0104]
以储存数据为0_low(存储器单元t11(t13)有低阈值电压lvta且存储器单元t12(t14)有高阈值电压hvt)来说，当搜索数据是0(sel’是0v而sel是vs)，则存储器单元t11(t13)没有电流(因为存储器单元t11(t13)有低阈值电压lvta，且sel’是0v，从图5a与图5b 的电压电流曲线图可看出，存储器单元t11(t13)没有电流)；以及，存储器单元t12(t14)没有电流(因为存储器单元t12(t14)有高阈值电压hvt，且sel是vs，从图5a与图5b的电压电流曲线图可看出，存储器单元t12(t14)没有电流)。
[0105]
同理，以储存数据为0_low(存储器单元t11(t13)有低阈值电压 lvta且存储器单元t12(t14)有高阈值电压hvt)来说，当搜索数据是1(sel’是vs而sel是0v)，则存储器单元t11(t13)提供低电流 lid(因为存储器单元t11(t13)有低阈值电压lvta，且sel’是vs，从图5a与图5b的电压电流曲线图可看出，存储器单元t11(t13)提供低电流lid)；以及，存储器单元t12(t14)没有电流(因为存储器单元t12(t14)有高阈值电压hvt，且sel是0v，从图5a与图5b的电压电流曲线图可看出，存储器单元t12(t14)没有电流)。
[0106]
总结如上，下表11为根据本公开第五实施例的第一例与第二例中的搜索结果。
[0107]
表11
[0108][0109]
所以，以第五实施例中，当搜索结果是匹配时，cam存储器单元没有提供电流。但当搜索结果是不匹配(mismatch)时，根据不匹配程度，cam存储器单元提供高/中/低电流。
[0110]
在第五实施例中，通过调整cam存储器单元的阈值电压(让低阈值电压有多种数
值)使得储存单元为单位多位阶，即便是搜索数据是单位单位阶，仍可以得到不同的不匹配电流，以代表相似程度的差异。
[0111]
第五实施例还可以有其他例子。储存数据如下表12所示，而搜索数据如下表13所示。
[0112]
表12
[0113]
储存数据t11(t13)t12(t14)0_lowlvtahvt0_mid1lvtb1hvt0_mid2lvtb2hvt.........0_highlvtchvt1_lowhvtlvta1_mid1hvtlvtb11_mid2hvtlvtb2.........1_highhvtlvtc不重要(don’t care)hvthvt
[0114]
表13
[0115]
搜索数据sel’sel00vs1vs0wc00invalidvsvs
[0116]
如表12所示，当存储器单元t11(t12)具有低阈值电压lvta、 lvtb1、lvtb2、
…
、lvtc且当存储器单元t13(t14)具有高阈值电压hvt时，储存数据可为0_low、0_mid1、0_mid2、
…
0_high等。当存储器单元t11(t12)具有高阈值电压hvt且当存储器单元 t13(t14)具有低阈值电压lvta、lvtb1、lvtb2、
…
、lvtc时，储存数据可为1_low、1_mid1、1_mid2、
…
1_high等，其中，lvta＞lvtb1＞ lvtb2＞
…
＞lvtc。
[0117]
下表14为根据搜索结果。
[0118]
表14
[0119]
[0120][0121]
在表14中，高电流(不匹配)＞中电流1(不匹配)＞中电流2(不匹配)＞不匹配(低电流)。
[0122]
第六实施例
[0123]
图6a为根据本公开第六实施例的tcam存储器单元的电路架构及其电压电流曲线图；以及，图6b为根据本公开第六实施例的cam 存储装置操作示意图。
[0124]
本公开第六实施例可用于对搜索数据的各位进行权重加权。
[0125]
在进行搜索操作时，以搜索数据f1与f2为例做说明，其中，搜索数据f1与f2皆具有n位(n为正整数)。搜索数据f1与f2的最高有效位(most significant bit，msb)可以被编码为0v或vs(如第五实施例)，而搜索数据f1与f2的最低有效位(least significant bit，lsb)可以被编码为0v或vs(如第五实施例)。对于在最高有效位与最低有效位之间的这些中间有效位，由高到低的编码为0v或vs到0v或vs。
[0126]
此外，对应到搜索数据f1与f2的最高有效位(msb)的该cam 存储器单元601的阈值电压可以编码为lvtc(t11)与htv(t12)，而对应到搜索数据f1与f2的最低有效位(lsb)的该
cam存储器单元 602的阈值电压可以编码为lvta(t11)与htv(t12)，而介于该cam 存储器单元602与该cam存储器单元601的其他cam存储器单元的阈值电压可以编码为lvtb(或者是lvtb1、lvtb2
…
)(t11)与 htv(t12)。
[0127]
在图6b中，当搜索数据f1与f2的最高有效位(msb)不匹配于 cam存储器单元601时，可以称为“msb不匹配”；以及，当搜索数据f1与f2的最低有效位(lsb)不匹配于cam存储器单元602时，可以称为“lsb不匹配”，其余可依此类推。
[0128]
如图6a所示，当匹配结果是全匹配时，匹配线ml1和/或ml2 上的匹配线电压不会被放电；当匹配结果是msb不匹配时，则造成较快漏电于匹配线ml1和/或ml2上，使得匹配线ml1和/或ml2 上的匹配线匹配线电压会被大幅放电；以及，当匹配结果是lsb不匹配时，则造成较慢漏电于匹配线ml1和/或ml2上，使得匹配线 ml1和/或ml2上的匹配线电压会被小幅放电。
[0129]
第七实施例
[0130]
图7a为根据本公开第七实施例的tcam存储器单元的电路架构及其电压电流曲线图；以及，图7b为根据本公开第七实施例的cam 存储装置操作示意图。
[0131]
本公开第七实施例可用于对搜索数据的各位进行权重加权。
[0132]
在进行搜索操作时，以搜索数据f1与f2为例做说明，其中，搜索数据f1与f2皆具有n位(n为正整数)。搜索数据f1与f2的最高有效位(msb)可以被编码为0v或vs(如第五实施例)，而搜索数据f1 与f2的最低有效位(lsb)可以被编码为0v或vs(如第五实施例)。对于在最高有效位与最低有效位之间的这些中间有效位，由高到低的编码为0v或vs到0v或vs。
[0133]
此外，对应到搜索数据f1与f2的最高有效位(msb)的该cam 存储器单元701的阈值电压可以编码为lvtc(t13)与htv(t14)，而对应到搜索数据f1与f2的最低有效位(lsb)的该cam存储器单元 702的阈值电压可以编码为lvta(t13)与htv(t14)，而介于该cam 存储器单元702与该cam存储器单元701的其他cam存储器单元的阈值电压可以编码为lvtb(或者是lvtb1、lvtb2
…
)(t13)与 htv(t14)。
[0134]
在图7b中，当搜索数据f1与f2的最高有效位(msb)不匹配于 cam存储器单元701时，可以称为“msb不匹配”；以及，当搜索数据f1与f2的最低有效位(lsb)不匹配于cam存储器单元702时，可以称为“lsb不匹配”，其余可依此类推。
[0135]
如图7b所示，当进行搜索后，由这些cam存储器单元所产生的单元电流会由耦接至这些cam存储器单元的多个感应放大器sa 所感应，这些感应放大器sa的个别感应结果会被加总，以得到搜索结果。
[0136]
当匹配结果是全匹配时，感应不到单元电流；当匹配结果是msb 不匹配时，则相关的cam存储器单元提供较大的不匹配电流，使得感应放大器sa感应到较大电流；以及，当匹配结果是lsb不匹配时，相关的cam存储器单元提供较小的不匹配电流，使得感应放大器sa 感应到较小电流。故而，由这些感应放大器sa的个别感应结果的加总结果可以判断搜索结果是全匹配或msb不匹配或lsb不匹配。
[0137]
第八实施例
[0138]
图8a为根据本公开第八实施例的tcam存储器单元的电路架构及其电压电流曲线图；以及，图8b为根据本公开第八实施例的cam 存储装置操作示意图。
[0139]
本公开第八实施例可用于对搜索数据的各位进行权重加权。
[0140]
在进行搜索操作时，以搜索数据f1与f2为例做说明，其中，搜索数据f1与f2皆具有n位(n为正整数)。搜索数据f1与f2的最高有效位(msb)可以被编码为0v或vs(如第五实施例)，而搜索数据f1 与f2的最低有效位(lsb)可以被编码为0v或vs(如第五实施例)。对于在最高有效位与最低有效位之间的这些中间有效位，由高到低的编码为0v或vs到0v或vs。
[0141]
此外，对应到搜索数据f1与f2的最高有效位(msb)的该cam 存储器单元801的阈值电压可以编码为lvtc(t13)与htv(t14)，而对应到搜索数据f1与f2的最低有效位(lsb)的该cam存储器单元 802的阈值电压可以编码为lvta(t13)与htv(t14)，而介于该cam 存储器单元802与该cam存储器单元801的其他cam存储器单元的阈值电压可以编码为lvtb(或者是lvtb1、lvtb2
…
)(t13)与 htv(t14)。
[0142]
在图8b中，当搜索数据f1与f2的最高有效位(msb)不匹配于 cam存储器单元801时，可以称为“msb不匹配”；以及，当搜索数据f1与f2的最低有效位(lsb)不匹配于cam存储器单元802时，可以称为“lsb不匹配”，其余可依此类推。
[0143]
如图8b所示，当进行搜索后，由这些cam存储器单元所产生的单元电流会由耦接至这些源极线，这些源极线的所有源极线电流被加总，以得到搜索结果。
[0144]
当匹配结果是全匹配时，感应不到单元电流；当匹配结果是msb 不匹配时，则相关的cam存储器单元提供较大的不匹配电流，使得感应放大器sa感应到较大电流；以及，当匹配结果是lsb不匹配时，相关的cam存储器单元提供较小的不匹配电流，使得感应放大器sa 感应到较小电流。故而，由加总后源极线电流可以判断搜索结果是全匹配或msb不匹配或lsb不匹配。
[0145]
第九实施例
[0146]
图9为根据本公开第九实施例的tcam存储器单元的电路架构及其电压电流曲线图。
[0147]
如图9为的电压电流曲线图，存储器单元t11与t12的阈值电压可以设定为多个阈值电压vt0～vt7。
[0148]
当存储器单元的阈值电压为vt0时，若搜索电压为v0，则该存储器单元的电流标示为ioff；若搜索电压为v1，则该存储器单元的电流标示为i1；若搜索电压为v2，则该存储器单元的电流标示为i2；其余可依此类推。
[0149]
下表15与下表16分别为本公开第九实施例的储存数据与搜索数据的编码表。
[0150]
表15
[0151]
储存数据t11t120vt0vt71vt1vt62vt2vt53vt3vt44vt4vt35vt5vt26vt6vt17vt7vt0不重要(don’t care)vt7vt7
[0152]
表16
[0153]
搜索数据sel’sel0v0v71v1v62v2v53v3v44v4v35v5v26v6v17v7v0wcv0v0无效数据v8v8
[0154]
如表15所示，当存储器单元t11与t12的阈值电压分别为vt0 与vt7时，tcam存储器单元100a储存数据0，其余可依此类推。
[0155]
如表16所示，当搜索线sel’与sel上的电压分别为v0与v7 时，搜索数据为0；其余可依此类推。
[0156]
以储存数据为0(存储器单元t11有阈值电压vt0且存储器单元 t12有阈值电压vt7来说，当搜索数据是0(sel’是v0而sel是 v7)，则存储器单元t11没有电流(因为存储器单元t11有阈值电压vt0，且sel’是v0，从图9的电压电流曲线图可看出，存储器单元t11没有电流)；以及，存储器单元t12没有电流(因为存储器单元 t12有高阈值电压vt7，且sel是v7，从图9的电压电流曲线图可看出，存储器单元t12没有电流)。其余可依此类推。
[0157]
总结如上，下表17-1与17-2为根据本公开第九实施例的搜索结果。
[0158]
表17-1
[0159][0160][0161]
表17-2
[0162][0163]
所以，在第九实施例中，当搜索结果是匹配时，cam存储器单元没有提供电流。但当搜索结果是不匹配(mismatch)时，根据不匹配程度，cam存储器单元提供i1～i8的不匹配电流，其中， i8＞i7＞i6＞i5＞i4＞i3＞i2＞i1＞ioff。
[0164]
在第九实施例中，通过调整搜索数据的搜索电压及调整cam存储器单元的阈值电压，即便是cam存储器单元是单位多位阶且搜索数据是单位多位阶，仍可以得到不同的不匹配电流，以代表相似程度的差异。
[0165]
第九实施例还可以有其他例子。储存数据如下表18所示，而搜索数据可以有更多种类，如下表19所示。
[0166]
表18
[0167]
储存数据t11t120vt0vtn1vt1vt(n-1)2vt2vt(n-2)
.........n-2vt(n-2)vt2n-1vt(n-1)vt1nvtnvt0不重要(don’t care)vtnvtn
[0168]
表19
[0169]
搜索数据sel’sel0v0vn1v1v(n-1).........n-1v(n-1)v1nvnv0wcv0v0无效数据vnvn
[0170]
下表20为根据搜索结果。
[0171]
表20
[0172][0173][0174]
电流大小关系：i1＜i2
…
i(n-1)＜in
[0175]
第十实施例
[0176]
图10a为根据本公开第十实施例的tcam存储器单元的电路架构及其电压电流曲线
图；以及，图10b为根据本公开第十实施例的 cam存储装置操作示意图。
[0177]
本公开第十实施例可用于近似搜索。
[0178]
在进行搜索操作时，搜索数据f1、f2
…
的搜索电压设定可如第九实施例所述，以及，各cam存储器单元的阈值电压设定可如第九实施例所述。故其细节在此省略。
[0179]
如图10a所示，当匹配结果是全匹配时，匹配线ml1和/或ml2 上的匹配线电压不会被放电；当匹配结果是高度不匹配时，则造成较快漏电于匹配线ml1和/或ml2上，使得匹配线ml1和/或ml2上的匹配线匹配线电压会被大幅放电；以及，当匹配结果是部分不匹配时，则造成较慢漏电于匹配线ml1和/或ml2上，使得匹配线ml1 和/或ml2上的匹配线电压会被小幅放电。
[0180]
图11为根据本公开一实施例的内容可寻址存储器装置的数据搜索比对方法的流程图。内容可寻址存储器装置的数据搜索比对方法包括：储存一储存数据于多个内容可寻址存储器单元内(1110)；以一搜索数据对这些内容可寻址存储器单元进行数据搜索(1120)；这些内容可寻址存储器单元产生多个存储器单元电流(1130)；以及侦测这些存储器单元电流或侦测耦接至这些内容可寻址存储器串的多条匹配线的多个匹配线电压，以产生多个搜索结果，其中，该储存数据为一单位多位阶储存数据，和/或该搜索数据为一单位多位阶搜索数据(1140)。
[0181]
在本公开上述实施例中，cam存储器装置可为二维(2d)快闪存储器架构或三维(3d)快闪存储器架构，此皆在本公开精神范围内。
[0182]
在本公开上述实施例中，存储器单元可以是阈值电压改变型存储器单元(vt change memory cell)或阻抗改变型存储器单元(resistancechange memory cell)。阈值电压改变型存储器单元例如但不受限于是，电荷储存快闪存储器单元(charge storage flash memory cell)(如浮栅存储器单元等)、电荷陷阱快闪存储器单元(charge trapping flash memorycell)(如sonos存储器单元、monos存储器单元等)、分割栅极快闪存储器单元(split gate flash memory cell)、只读存储器单元(read-onlymemory，rom)、可编程只读存储器单元(programmable read-onlymemory，prom)、可擦除可编程只读存储器单元(erasableprogrammable read-only memory，eprom)、一次编程只读存储器单元(one time programmable read only memory，otprom)、电可擦除式可编程只读存储器单元(electrically-erasable programmableread-only memory，eeprom)、铁电栅极场效晶体管 (ferroelectric-gated field-effect-transistor，fefet)等。阻抗改变型存储器单元例如但不受限于是可变电阻式存储器单元(resistiverandom-access memory，rram或reram)、导电桥随机存取存储器 (conductive-bridging random access memory，cbram)、相变型存储器单元(phase change memory，pcm)、磁阻式随机存取存储器单元 (magnetoresistive random access memory，mram)、铁电隧穿接面存储器单元(ferroelectric tunnel junction，ftj)、可调式电阻(tunableresistor)、以不同掺杂浓度形成的氧化物(oxide with different dopantconcentration)等。
[0183]
本公开上述实施例可用于实施存储器内搜索(ims)的近似搜索与加权搜索。近似搜索与加权搜索可通过判断匹配/不匹配输出信号的不同位阶而决定。
[0184]
在本公开上述实施例中，具有大改变的输出信号可代表msb，具有中等改变的输出信号可代表lsb。故而，相较于lsb不匹配， msb的不匹配将造成高更的不匹配信号。
[0185]
在本公开上述实施例中，一个cam存储器单元可代表一个数值。本公开上述第九至第十实施例可直接实施近似匹配。
[0186]
本公开上述实施例可用于二位cam(binary cam)、三位 cam(ternary cam)、多阶cam(multilevel cam(mcam))与类比 cam(analog cam(acam))等。
[0187]
本公开上述实施例中，可用多种方式来感应输出信号，例如但不受限于，匹配线的放电速度、以感应放大器来侦测各cam存储器单元的输出电流并加总这些输出电流、或者是，以信号线来累积所有 cam存储器单元的所有输出电流。
[0188]
本公开上述实施例可用于将数值以二进制数值系统(binarynumeral system)、三进位数值系统(ternary numeral system)、或其他高阶数值系统(high numeral system)中。本公开上述实施例亦可应用于类比系统(analog system)中。
[0189]
在本公开上述实施例中，高度不匹配数据可以造成高度不匹配信号，而匹配数据可以造成低度不匹配信号。或者是，高度匹配数据可以造成高度匹配信号，而不匹配数据可以造成低度匹配信号。
[0190]
本公开上述实施例可用于进行存储器内近似搜索。配合cam存储器装置的高储存密度，本公开实施例的存储器内近似搜索可用于多种领域，例如但不受限于，大数据搜索(big-data searching)，人工智能硬件加速器/分类器(ai hardware accelerator/classifier)、近似计算 (approximate computing)、相联存储器(associative memory)、固态硬盘(solid-state drive，ssd)数据管理(ssd data management)、脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid，dna)匹配、数据过滤(data filter)等。
[0191]
综上所述，虽然本公开已以实施例公开如上，然其并非用以限定本公开。本公开所属技术领域的技术人员，在不脱离本公开的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本公开的保护范围当视随附的权利要求书范围所界定的为准。

技术特征：
1.一种内容可寻址存储器装置，包括：多个内容可寻址存储器单元；以及一电性特征侦测电路，耦接至这些内容可寻址存储器单元；其中，在进行数据搜索时，将一搜索数据比对于这些内容可寻址存储器单元所储存的一储存数据，这些内容可寻址存储器单元产生多个存储器单元电流，该电性特征侦测电路侦测这些存储器单元电流或侦测耦接至这些内容可寻址存储器单元的多条匹配线的多个匹配线电压，以产生多个搜索结果，其中，该储存数据为一单位多位阶储存数据，和/或该搜索数据为一单位多位阶搜索数据。2.根据权利要求1所述的内容可寻址存储器装置，其中，各这些内容可寻址存储器单元包括一第一存储器单元与一第二存储器单元，该第一存储器单元与该第二存储器单元接收代表该搜索数据的一第一搜索电压与一第二搜索电压，当该第一存储器单元的一阈值电压为一第一阈值电压且该第二存储器单元的一阈值电压为一第二阈值电压时，该储存数据为一单位单位阶储存数据；以及当该第一搜索电压为一第一电压值且该第二搜索电压为至少三个参考搜索电压之一时，该搜索数据为该单位多位阶搜索数据，其中，当该储存数据匹配于该搜索数据时，该内容可寻址存储器单元无提供该存储器单元电流；以及当该储存数据不匹配于该搜索数据时，该内容可寻址存储器单元提供该存储器单元电流，该存储器单元电流有关于该储存数据与该搜索数据间之一不匹配程度。3.根据权利要求1所述的内容可寻址存储器装置，其中，各这些内容可寻址存储器单元包括一第一存储器单元与一第二存储器单元，该第一存储器单元与该第二存储器单元接收代表该搜索数据的一第一搜索电压与一第二搜索电压，当该第一存储器单元的一阈值电压为一第一阈值电压且该第二存储器单元的一阈值电压为至少三个参考阈值电压之一时，该储存数据为该单位多位阶储存数据；以及当该第一搜索电压为一第一电压值且该第二搜索电压为一第二电压值时，该搜索数据为一单位单位阶搜索数据，其中，当该储存数据匹配于该搜索数据时，该内容可寻址存储器单元无提供该存储器单元电流；以及当该储存数据不匹配于该搜索数据时，该内容可寻址存储器单元提供该存储器单元电流，该存储器单元电流有关于该储存数据与该搜索数据间之一不匹配程度。4.根据权利要求1所述的内容可寻址存储器装置，其中，各这些内容可寻址存储器单元包括一第一存储器单元与一第二存储器单元，该第一存储器单元与该第二存储器单元接收代表该搜索数据的一第一搜索电压与一
第二搜索电压，当该第一存储器单元的一阈值电压与该第二存储器单元的一阈值电压从至少三参考阈值电压选择时，该储存数据为该单位多位阶储存数据；以及当该第一搜索电压与该第二搜索电压从至少三参考搜索电压选择时，该搜索数据为该单位多位阶搜索数据，其中，当该储存数据匹配于该搜索数据时，该内容可寻址存储器单元无提供该存储器单元电流；以及当该储存数据不匹配于该搜索数据时，该内容可寻址存储器单元提供该存储器单元电流，该存储器单元电流有关于该储存数据与该搜索数据间之一不匹配程度。5.一种内容可寻址存储器装置的数据搜索比对方法，包括：储存一储存数据于多个内容可寻址存储器单元内；以一搜索数据对这些内容可寻址存储器单元进行数据搜索；这些内容可寻址存储器单元产生多个存储器单元电流；以及侦测这些存储器单元电流或侦测耦接至这些内容可寻址存储器串的多条匹配线的多个匹配线电压，以产生多个搜索结果，其中，该储存数据为一单位多位阶储存数据，和/或该搜索数据为一单位多位阶搜索数据。6.根据权利要求5所述的内容可寻址存储器装置的数据搜索比对方法，其中，各这些内容可寻址存储器单元包括一第一存储器单元与一第二存储器单元，该第一存储器单元与该第二存储器单元接收代表该搜索数据的一第一搜索电压与一第二搜索电压，当该第一存储器单元的一阈值电压为一第一阈值电压且该第二存储器单元的一阈值电压为一第二阈值电压时，该储存数据为一单位单位阶储存数据；以及当该第一搜索电压为一第一电压值且该第二搜索电压为至少三个参考搜索电压之一时，该搜索数据为该单位多位阶搜索数据，其中，当该储存数据匹配于该搜索数据时，该内容可寻址存储器单元无提供该存储器单元电流；以及当该储存数据不匹配于该搜索数据时，该内容可寻址存储器单元提供该存储器单元电流，该存储器单元电流有关于该储存数据与该搜索数据间之一不匹配程度。7.根据权利要求5所述的内容可寻址存储器装置的数据搜索比对方法，其中，各这些内容可寻址存储器单元包括一第一存储器单元与一第二存储器单元，该第一存储器单元与该第二存储器单元接收代表该搜索数据的一第一搜索电压与一第二搜索电压，当该第一存储器单元的一阈值电压为一第一阈值电压且该第二存储器单元的一阈值电压为至少三个参考阈值电压之一时，该储存数据为该单位多位阶储存数据；以及当该第一搜索电压为一第一电压值且该第二搜索电压为一第二电压值时，该搜索数据为一单位单位阶搜索数据，
其中，当该储存数据匹配于该搜索数据时，该内容可寻址存储器单元无提供该存储器单元电流；以及当该储存数据不匹配于该搜索数据时，该内容可寻址存储器单元提供该存储器单元电流，该存储器单元电流有关于该储存数据与该搜索数据间之一不匹配程度。8.根据权利要求5所述的内容可寻址存储器装置的数据搜索比对方法，其中，各这些内容可寻址存储器单元包括一第一存储器单元与一第二存储器单元，该第一存储器单元与该第二存储器单元接收代表该搜索数据的一第一搜索电压与一第二搜索电压，当该第一存储器单元的一阈值电压与该第二存储器单元的一阈值电压从至少三个参考阈值电压选择时，该储存数据为该单位多位阶储存数据；以及当该第一搜索电压与该第二搜索电压从至少三个参考搜索电压选择时，该搜索数据为该单位多位阶搜索数据，其中，当该储存数据匹配于该搜索数据时，该内容可寻址存储器单元无提供该存储器单元电流；以及当该储存数据不匹配于该搜索数据时，该内容可寻址存储器单元提供该存储器单元电流，该存储器单元电流有关于该储存数据与该搜索数据间之一不匹配程度。9.一种内容可寻址存储器单元，包括：彼此耦接的一第一存储器单元与一第二存储器单元，其中，该第一存储器单元与该第二存储器单元接收代表一搜索数据的一第一搜索电压与一第二搜索电压，该内容可寻址存储器单元的一储存数据为一单位多位阶储存数据，和/或该搜索数据为一单位多位阶搜索数据。10.根据权利要求9所述的内容可寻址存储器单元，其中，当该第一存储器单元的一阈值电压为一第一阈值电压且该第二存储器单元的一阈值电压为一第二阈值电压时，该储存数据为一单位单位阶储存数据；以及当该第一搜索电压为一第一电压值且该第二搜索电压为至少三个参考搜索电压之一时，该搜索数据为该单位多位阶搜索数据，其中，当该储存数据匹配于该搜索数据时，该内容可寻址存储器单元无提供该存储器单元电流；以及当该储存数据不匹配于该搜索数据时，该内容可寻址存储器单元提供该存储器单元电流，该存储器单元电流有关于该储存数据与该搜索数据间之一不匹配程度。11.根据权利要求9所述的内容可寻址存储器单元，其中，当该第一存储器单元的一阈值电压为一第一阈值电压且该第二存储器单元的一阈值电压为至少三个参考阈值电压之一时，该储存数据为该单位多位阶储存数据；以及当该第一搜索电压为一第一电压值且该第二搜索电压为一第二电压值时，该搜索数据
为一单位单位阶搜索数据，其中，当该储存数据匹配于该搜索数据时，该内容可寻址存储器单元无提供该存储器单元电流；以及当该储存数据不匹配于该搜索数据时，该内容可寻址存储器单元提供该存储器单元电流，该存储器单元电流有关于该储存数据与该搜索数据间之一不匹配程度。12.根据权利要求9所述的内容可寻址存储器单元，其中，当该第一存储器单元的一阈值电压与该第二存储器单元的一阈值电压从至少三个参考阈值电压选择时，该储存数据为该单位多位阶储存数据；以及当该第一搜索电压与该第二搜索电压从至少三个参考搜索电压选择时，该搜索数据为该单位多位阶搜索数据，其中，当该储存数据匹配于该搜索数据时，该内容可寻址存储器单元无提供该存储器单元电流；以及当该储存数据不匹配于该搜索数据时，该内容可寻址存储器单元提供该存储器单元电流，该存储器单元电流有关于该储存数据与该搜索数据间之一不匹配程度。

技术总结
本公开提供一种内容可寻址存储器装置、内容可寻址存储器单元及其数据搜索比对方法。内容可寻址存储器装置包括：多个内容可寻址存储器单元；以及一电性特征侦测电路，耦接至这些内容可寻址存储器单元；其中，在进行数据搜索时，将一搜索数据比对于这些内容可寻址存储器单元所储存的一储存数据，这些内容可寻址存储器单元产生多个存储器单元电流，该电性特征侦测电路侦测这些存储器单元电流或侦测耦接至这些内容可寻址存储器单元的多条匹配线的多个匹配线电压，以产生多个搜索结果，其中，该储存数据为单位多位阶储存数据，和/或该搜索数据为单位多位阶搜索数据。据为单位多位阶搜索数据。据为单位多位阶搜索数据。


技术研发人员：林榆瑄 曾柏皓
受保护的技术使用者：旺宏电子股份有限公司
技术研发日：2022.04.15
技术公布日：2023/8/5