半导体器件的制作方法

文档序号:12179775阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种半导体器件,包括:

多个子阵列,每个子阵列包括TCAM(三态内容可寻址存储器)单元阵列;

其中,所述子阵列中的每个子阵列在针对所述TCAM单元阵列的每行储存的多片数据中搜索与输入的搜索数据的相应部分的匹配,并且针对每行输出表示匹配或不匹配的搜索结果;以及

其中,当相应的第一控制信号被激活时,所述子阵列中的每个子阵列针对每行输出指示匹配的搜索结果而没有关于所述TCAM单元阵列进行搜索。

2.根据权利要求1所述的半导体器件,

其中,所述子阵列中的每个子阵列包括:

多个匹配线,每个匹配线被提供在所述TCAM单元阵列的行中并且耦合到相应行的TCAM单元中的每个TCAM单元;

多个搜索线,每个搜索线被提供在所述TCAM单元阵列的列中;

搜索线驱动器,用于在搜索时将所述搜索数据的相应部分提供到所述搜索线;

多个匹配放大器,与所述匹配线分别对应,并且每个匹配放大器根据在搜索时相应匹配线的电势来输出搜索结果;

多个预充电电路,与所述匹配线分别对应,并且每个预充电电路在搜索时对相应匹配线预充电;以及

控制逻辑电路,

其中,当所述第一控制信号被激活时,所述控制逻辑电路控制所述搜索线驱动器和所述预充电电路不操作,以及

其中,当所述第一控制信号被激活时,所述匹配放大器中的每个匹配放大器输出指示匹配的搜索结果而与相应匹配线的电势无关。

3.根据权利要求2所述的半导体器件,

其中,所述子阵列中的每个子阵列包括第一寄存器以输出所述第一控制信号。

4.根据权利要求3所述的半导体器件,

其中,所述子阵列中的每个子阵列被提供用于所述TCAM单元阵列的每行,并且每个子阵列包括多个第二寄存器以输出第二控制信号;以及

其中,当相应的所述第二控制信号被激活时,即使当所述第一控制信号被激活时,所述匹配放大器也输出表示不匹配的所述搜索结果。

5.根据权利要求3所述的半导体器件,

其中,所述子阵列中的每个子阵列被提供用于所述TCAM单元阵列的每行,并且每个子阵列包括多个第三寄存器以输出第三控制信号;

其中,当相应的所述第三控制信号被激活时,即使当所述第一控制信号没有被激活时,所述预充电电路中的每个预充电电路也不对相应的匹配线进行预充电;以及

其中,当相应的所述第三控制信号被激活时,即使当所述第一控制信号没有被激活时,所述匹配放大器中的每个匹配放大器也输出指示匹配的搜索结果而与相应匹配线的电势无关。

6.根据权利要求3所述的半导体器件,

其中所述子阵列中的每个子阵列包括:

多个第二寄存器,被提供用于所述TCAM单元阵列的每行且每个第二寄存器用于输出第二控制信号;以及

多个第三寄存器,被提供用于所述TCAM单元阵列的每行且每个第三寄存器用于输出第三控制信号;

其中,当相应的所述第二控制信号和所述第三控制信号中的至少一个被激活时,即使当所述第一控制信号没有被激活时,所述预充电电路中的每个预充电电路也不对相应匹配线进行预充电;

其中,当相应的所述第二控制信号没有被激活但相应的所述第三控制信号被激活时,即使当所述第一控制信号没有被激活时,所述匹配放大器中的每个匹配放大器也输出指示匹配的检测结果而与相应匹配线的电势无关;以及

其中,当相应的所述第二控制信号被激活时,即使当所述第一控制信号和相应的所述第二控制信号中的任意一个被激活时,所述匹配放大器中的每个匹配放大器也输出指示不匹配的结果而与相应匹配线的电势无关。

7.根据权利要求2所述的半导体器件,

其中,所述TCAM单元阵列被分成在列方向上布置的第一单元阵列和第二电压阵列,以及

其中所述搜索线驱动器包括:

第一驱动器,靠近所述第一单元阵列而被提供且用于将所述搜索数据的相应部分提供给所述第一单元阵列;以及

第二驱动器,靠近所述第二单元阵列而被提供且用于将所述搜索数据的相应部分提供给所述第二单元阵列。

8.根据权利要求5的所述半导体器件,还包括:

数据确定电路,用于当在所述TCAM单元阵列的配置每个子阵列的每行中写入数据时,在耦合到公共匹配线的所有TCAM单元中确定其中写入了不关注的特定行的存在,

其中,所述数据确定电路设定所述第三寄存器的对应于所述特定行的值,以便激活与所述特定行对应的所述第三控制信号。

9.根据权利要求2所述的半导体器件,

其中所述子阵列中的每个子阵列还包括:

被提供用于所述TCAM单元阵列的每行的多个第三寄存器,每个第三寄存器输出第三控制信号;以及

逻辑电路,用于在分别从所述第三寄存器输出的所述第三控制信号的全部被激活时产生并输出激活的第一控制信号。

10.根据权利要求5所述的半导体器件,

其中,所述控制逻辑电路产生预充电使能信号以控制所述预充电电路中的每个预充电电路的操作,

其中,所述子阵列中的每个子阵列还包括:

多个缓冲放大器单元,所述多个缓冲放大器单元每隔所述TCAM单元阵列的若干行而被提供,每个缓冲放大器单元用于成形所述预充电使能信号和所述第一控制信号,并且将经成形的预充电使能信号和经成形的第一控制信号分别提供给与所述行对应的所述预充电电路和所述匹配放大器电路,以及

其中,当由被提供在相应行中的所述第三寄存器输出的所有的所述第三控制信号被激活时,通过激活将被输出的经成形的第一控制信号以及通过去激活将被输出的经成形的预充电使能信号,所述缓冲放大器单元中的每个缓冲放大器单元控制所述预充电电路中的相应一个不操作。

11.根据权利要求4所述的半导体器件,

其中,在向所述半导体器件供应功率后在没有数据被写入到所述子阵列的所述TCAM单元中的任意单元中的状态下,执行所述第一寄存器中每个寄存器和所述第二寄存器中每个寄存器的值的初始设定,以便激活所述子阵列中的每个子阵列的所有的所述第一控制信号和所述第二控制信号。

12.根据权利要求5所述的半导体器件,其中,在向所述半导体器件供应功率后在没有数据被写入到所述子阵列的所述TCAM单元中的任意单元中的状态下,执行所述第一寄存器中每个寄存器和所述第三寄存器中每个寄存器的值的初始设定,以便激活所述子阵列中的每个子阵列的所有的所述第一控制信号和所述第三控制信号。

13.根据权利要求6所述的半导体器件,

其中,在向所述半导体器件供应功率后在没有数据被写入到所述子阵列的所述TCAM单元中的任意单元中的状态下,执行所述第一寄存器中每个寄存器和所述第二寄存器中每个寄存器和所述第三寄存器中每个寄存器的值的初始设定,以便激活所述子阵列中的每个子阵列的所有的所述第一控制信号以及所述子阵列中的每个子阵列的所有的所述第二控制信号以及所述第三控制信号。

14.根据权利要求1所述的半导体器件,还包括:

数据阵列改变电路,用于根据规则来为所述子阵列中的每个子阵列的所述TCAM单元阵列改变所述写入数据的布置顺序和所述搜索数据的布置顺序。

15.根据权利要求2所述的半导体器件,

其中,在行方向相关布置并且对应于公共条目的所述子阵列在管线系统中顺序执行搜索,

其中,除了用以在第一级执行搜索的所述子阵列以外,所述子阵列中的每个子阵列包括多个D触发器,所述多个D触发器被提供用于所述TCAM单元阵列的每行且每个D触发器用于储存在前一级的所述子阵列的相应行的搜索结果,

其中在具有所述D触发器的所述子阵列的每个子阵列中,当在相应的所述D触发器中储存指示不匹配的所述搜索结果时,所述预充电电路中的每个预充电电路没有对相应的匹配线进行预充电,以及

其中在具有所述D触发器的所述子阵列的每个子阵列中,当在相应的所述D触发器中储存指示不匹配的所述搜索结果时,即使当所述第一控制信号被激活时,所述匹配放大器中的每个也输出指示不匹配的所述搜索结果。

16.根据权利要求1所述的半导体器件,还包括:

优先级编码器,用于基于从所述子阵列输出的所述搜索结果来输出所述搜索数据的所述搜索结果。

17.一种半导体器件,包括:

多个子阵列,

其中,所述子阵列中的每个子阵列包括:

TCAM(三态内容可寻址存储器)单元阵列;

多个匹配线,每个匹配线被提供在所述TCAM单元阵列的行中并且耦合到相应行的TCAM单元中的每个TCAM单元;

多个搜索线,每个搜索线被提供在所述TCAM单元阵列的列中;

搜索线驱动器,用于在搜索时将输入的搜索数据的相应部分供应到所述搜索线;

多个匹配放大器,与所述匹配线分别对应,并且每个匹配放大器用以在搜索时根据相应匹配线的电势来输出搜索结果,所述搜索结果关于搜索数据的相应部分是否与耦合到所述相应匹配线的所述TCAM单元的写入数据匹配;

多个预充电电路,与所述匹配线分别对应,并且每个预充电电路用以在搜索时对相应匹配线进行预充电;以及

多个寄存器,被提供用于所述TCAM单元阵列的每行且每个寄存器用于输出控制信号,

其中,当相应控制信号被激活时,所述预充电电路中的每个预充电电路不对相应匹配线进行预充电,

其中,当相应控制信号被激活时,所述匹配放大器中的每个匹配放大器输出指示匹配的搜索结果而与相应匹配线的电势无关,以及

其中,所述半导体器件还包括优先级编码器,用于基于从所述子阵列中的每个子阵列输出的所述搜索结果来输出所述搜索数据的所述搜索结果。

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