内容可寻址存储器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明系关于一种内容可寻址存储器（content addressable memory,简称CAM), 特别是一种三重内容可寻址存储器（Ternary content addressable memory,简称TCAM)。
【背景技术】
[0002] 内容可寻址存储器包含多数呈阵列排列的内容可寻址存储单元（CAM cell),并以 列为单位将其储存内容与一搜寻数据比较是否匹配（match)，以产生多数分别与列对应的 匹配位。根据每一内容可寻址存储单元可储存的状态数目，内容可寻址存储器可以是二重 (binary)、三重、或其它方式的内容可寻址存储器。
[0003] 当内容可寻址存储器是二重内容可寻址存储器时，每一内容可寻址存储单元包括 一数据存储单元及一比较电路，其中，数据存储单元储存一数据位及一互补数据位，以表示 「〇」及「1」这二种逻辑状态中的一个。当内容可寻址存储器是三重内容可寻址存储器时，每 一内容可寻址存储单元包括一数据存储单元、一屏蔽存储单元（mask memory cell)及一比 较电路，其中，数据存储单元储存一数据位及一互补数据位，屏蔽存储单元储存一屏蔽位及 一互补屏蔽位，二者相互配合以表示「〇」、「1」及「不理会（don' t care)」这三种逻辑状态 的其中一个。
[0004] 一般而言，当字线（word-line)处于逻辑「1」时，内容可寻址存储器可经由位线 (bit-line)而对存储单元进行读出或写入。然而，当多个存储单元排列成阵列或矩阵的型 式时，常会发生字线方向的干扰，也就是字线的逻辑状态虽为「1」，但却不做读取或写入动 作，这常易导致数据遭受误损的问题发生。因此，有必要发展新的内容可寻址存储器技术以 改善之。
【发明内容】
[0005] 因此本发明的目的之一即在解决上述问题。
[0006] 根据本发明的一实施例，其提供一种内容可寻址存储器，其包括：一数据存储单 元，用以储存一数据位；一屏蔽存储单元，用以储存一屏蔽位；以及一比较及读取单元，连 接至少一读取字线以接收至少一读取字信号，连接至少一功能位线以接收一搜寻位信号， 并耦接该数据存储单元及该屏蔽存储单元以接收该数据位及该屏蔽位；其中，该数据存储 单元连接一数据用写入字线以接收一数据写入字信号，该屏蔽存储单元连接一屏蔽用写入 字线以接收一屏蔽写入字信号，藉以控制一写入位信号是否可经由一对写入位线被写入该 数据位及该屏蔽位；其中，该比较及读取单元比较该数据位、该屏蔽位、及该搜寻位信号，藉 以决定上述三者之间是否匹配；及其中，该比较及读取单元依据该至少一读取字信号决定 该数据位及该屏蔽位是否可被读取。
[0007] 根据本发明的另一实施例，其提供一种内容可寻址存储器，其包括：一数据存储单 元，用以储存一数据位；一屏蔽存储单元，用以储存一屏蔽位；以及一比较及读取单元，连 接至少一读取字线以接收至少一读取字信号，连接至少一功能位线以接收一搜寻位信号， 并耦接该数据存储单元及该屏蔽存储单元以接收该数据位及该屏蔽位；其中，该数据存储 单元与该屏蔽存储单元连接一写入字线以接收一写入字信号，藉以控制一数据写入位信号 与一屏蔽写入位信号是否可经由一对数据用写入位线与一对屏蔽用写入位线而分别被写 入该数据位及该屏蔽位；其中，该比较及读取单元比较该数据位、该屏蔽位、及该搜寻位信 号，藉以决定上述三者之间是否匹配；及其中，该比较及读取单元依据该至少一读取字信号 决定该数据位及该屏蔽位是否可被读取。
[0008] 在一实施例中，该至少一功能位线可包含一对混用位线，且倘若该比较及读取单 元允许该数据位及该屏蔽位被读取，则该数据位及该屏蔽位经由该对混用位线被读取。
【附图说明】
[0009] 附图1为本发明第一实施例的内容可寻址存储器之方块示意图。
[0010] 附图2为本发明第二实施例的内容可寻址存储器之方块示意图。
[0011] 附图3为本发明第三实施例的内容可寻址存储器之方块示意图。
[0012] 附图4为本发明第四实施例的内容可寻址存储器之方块示意图。
[0013] 附图5为本发明第五实施例的内容可寻址存储器之方块示意图。
[0014] 附图6为本发明第六实施例的内容可寻址存储器之方块示意图。
[0015] 附图7为以金氧半晶体管设计的内存电路示意图，以第三实施例或第六实施例的 内容可寻址存储器为例。
【具体实施方式】
[0016] 为使贵审查委员能对本发明之特征、目的及功能有更进一步的认知与了解，兹配 合图式详细说明本发明的实施例如后。在所有的说明书及图示中，将采用相同的组件编号 以指定相同或类似的组件。
[0017] 附图1为本发明第一实施例的内容可寻址存储器100之方块示意图。该内容可寻 址存储器100包含：一数据存储单元110、一屏蔽存储单元120、及一比较及读取单元130， 其可实现三重的内容可寻址存储器（Ternary content addressable memory，简称TCAM); 其中，该数据存储单元lio用以储存一数据位（data bit);该屏蔽存储单元120用以储存 一屏蔽位（mask bit);该比较及读取单元130用以比较一搜寻位信号、该数据位、及该屏蔽 位，以决定三者之间是否匹配而输出一匹配信号M ;且该内容可寻址存储器100可藉由该比 较及读取单元130而读取该数据位NOD及该屏蔽位NOC。
[0018] 此外，为了使本实施例的内容可寻址存储器得以依据该搜寻位信号、该数据位、及 该屏蔽位而寻址并进行内容的读取或写入，该内容可寻址存储器可进一步包含：至少一读 取字线（Read word-line)、至少一功能位线（Functional bit-line)、一数据用写入字线 (Data-use write word-line)、一屏蔽用写入字线（Mask-use write word-line)、及一对写 入位线（Write bit-line)。如此，该比较及读取单元130可连接该至少一读取字线以接收 至少一读取字信号、连接该至少一功能位线以接收一搜寻位信号、并耦接该数据存储单元 及该屏蔽存储单元以接收该数据位及该屏蔽位；该数据存储单元110可连接该数据用写入 字线以接收一数据写入字信号，该屏蔽存储单元120可连接该屏蔽用写入字线以接收一屏 蔽写入字信号，藉以控制一写入位信号是否可经由该对写入位线而被写入该数据位及该屏 蔽位。
[0019] 在如附图1所示的实施例中，该至少一读取字线是一条读取字线RWL，该至少一功 能位线是一对混用位线HBLP及HBLN，该数据用写入字线标示为WWLD，该屏蔽用写入字线标 示为WWLC，且该对写入位线标示为WBLP及WBLN。如此，该比较及读取单元130连接该读取 字线RWL以接收读取字信号，该比较及读取单元130连接该对混用位线HBLP及HBLN以接 收搜寻位信号，该比较及读