Content addressable memory and memory cell thereof

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

美國

專利申請案號

15/063,345

專利證號

US 9,646,695

專利獲證名稱

Content addressable memory and memory cell thereof

專利所屬機關 (申請機關)

國立成功大學

獲證日期

2017/05/09

技術說明

現今由於能源意識的抬頭，低功率消耗與小面積設計已是手持式、掛載式、無線感測網路之電子產品不可或缺的設計重點，而記憶體往往佔據系統晶片功率消耗與面積比例較大。為永久儲存參考資料必須使用具非揮發特性的記憶體，而新興非揮發性記憶體中電阻式記憶體擁有快速寫入、讀取、低功率消耗、高面積密度、相容於CMOS製程等特性。因此，本提案提出一種新型的電阻式內容可定址記憶體單元架構設計，為了減少該記憶體的週邊電源電路設計與記憶體陣列本身的功率消耗，減少電源數與金屬走線數為設計之動機，故而改良傳統上電阻式內容可定址記憶體需要兩倍電壓的資料寫入方式。本設計僅使用單電壓源而無需使用電荷幫浦來操作電路，記憶體單元仍為5T2R的架構但新設計減少金屬走線數，整體而言記憶單元面積較小、寫入與搜尋速度提升、功率消耗降低、功率延遲時間乘積與能量延遲時間乘積皆降低，顯示出該設計架構大幅度優於傳統的設計。 Low power consumption and small area circuit design in the portable devices, wearable devices, and sensor network electric products are indispensable design features due to energy consumption. However, memory often possess higher ratio of area and power consumption in SoC. To satisfy above requirements and maintain data in power off mode, we can utilize emerging nonvolatile memory, RRAM. This patent proposes the novel cell architecture of resistive content addressable memory (Resistive CAM) for reducing power consumption and area overhead of peripheral power circuit design and memory array. The architecture of conventional 5T2R Resistive CAM needs two-times voltage from voltage transformation, charge pump, but our approach uses single power supply without it so that numbers of cell metal wire can be reduced. Overall performance of proposed design consisted of cell area, power consumption, speed, PDP, and EDP, is better than conventional one.

備註

本會(收文號1120059850)同意該校112年9月7日成大產創字第1121102806號函申請終止維護專利(國立成功大學)

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