存储器装置以及其存储器内搜索方法与流程

本公开关于一种存储器装置以及其存储器内搜索方法，尤其涉及一种可提升搜索数据长度的存储器装置以及其存储器内搜索方法。

背景技术：

1、随着大数据和人工智能的硬件加速器的兴起，数据的比对/搜索成为不可缺少的功能。在现有技术中，所谓的三元内容可寻址存储器(tcam)可以实现高度的并列的数据搜索。现有技术中的三元内容可寻址存储器常由静态存储器所组成，因此常有存储密度不足以及高耗电量的问题。

2、对应于此，现有技术提出利用非易失式存储器来实现三元内容可寻址存储器。然而，在现有技术中，总需要两个非易失式存储单元来储存一笔储存数据。在执行搜索动作时，两个非易失式存储单元则需要占用两个字线，造成搜索动作时，所要搜索数据的数据长度被降低。

技术实现思路

1、本公开提供一种存储器装置以及其存储器内搜索方法，可提升所要搜索数据的数据长度，提升搜索动作的效益。

2、本公开提供的一种存储器装置，用于执行内搜索操作，该存储器装置包括第一存储单元区块、第二存储单元区块、至少一个搜索存储单元对以及感测放大器。搜索存储单元对包括第一搜索存储单元以及第二搜索存储单元，其中第一搜索存储单元以及第二搜索存储单元分别设置在第一存储单元区块以及第二存储单元区块中，第一搜索存储单元以及第二搜索存储单元分别接收第一搜索电压以及第二搜索电压，其中第一搜索电压以及第二搜索电压根据所要搜索数据而产生。感测放大器通过第一位线以及第二位线以分别耦接至第一搜索存储单元以及第二搜索存储单元，根据第一位线以及第二位线的信号以产生搜索结果。

3、本公开提供的存储器内搜索方法，包括：分别设置第一搜索存储单元以及第二搜索存储单元在第一存储单元区块以及第二存储单元区块中；使第一搜索存储单元以及第二搜索存储单元形成搜索存储单元对，其中第一搜索存储单元以及第二搜索存储单元分别接收第一搜索电压以及第二搜索电压数据，第二搜索电压根据所要搜索数据而产生；以及，提供感测放大器以根据第一搜索存储单元以及第二搜索存储单元分别通过第一位线以及第二位线分别提供的信号来产生搜索结果。

4、基于上述，本公开的存储器装置通过使搜索存储单元对中的第一搜索存储单元以及第二搜索存储单元分别设置在不同的存储单元区块中。如此一来，存储单元区块的字线可以接收到的所要搜索数据的位数可以加倍，有效提升存储器内搜索动作的所要搜索数据的数据长度，并提升搜索动作的效益。

5、附图说明

6、图1绘示本公开一实施例的存储器装置的示意图；

7、图2a绘示本公开实施例的存储器内搜索动作的一实施方式的示意图；

8、图2b绘示搜索电压的电压值与搜索存储单元的阈值电压的分布状态的示意图；

9、图3a以及图3b绘示本公开实施例的存储器内搜索动作的另一实施方式的示意图；

10、图4a以及图4b绘示本公开实施例的存储器内搜索动作的另一实施方式的示意图；

11、图5绘示本公开另一实施例的存储器装置的示意图；以及

12、图6绘示本公开一实施例的存储器内搜索方法的流程图。

技术特征：

1.一种存储器装置，用于执行内搜索操作，包括：

2.根据权利要求1所述的存储器装置，其中当该至少一个搜索存储单元对的储存数据为单一位数据，该第一搜索电压以及该第二搜索电压的逻辑值互补，且当该储存数据为一第一逻辑值时，该第一搜索存储单元具有一第一阈值电压，该第二搜索存储单元具有一第二阈值电压，该第一阈值电压与该第二阈值电压不相同。

3.根据权利要求2所述的存储器装置，其中当该至少一个搜索存储单元对的该储存数据为不在乎时，该第一搜索存储单元以及该第二搜索存储单元均具有该第一阈值电压，其中该第一阈值电压大于该第二阈值电压。

4.根据权利要求3所述的存储器装置，其中当该至少一个搜索存储单元对的该储存数据为无效数据时，该第一搜索存储单元以及该第二搜索存储单元均具有该第二阈值电压。

5.根据权利要求2所述的存储器装置，其中当该至少一个搜索存储单元对的该储存数据与该所要搜索数据相符时，该第一搜索存储单元以及该第二搜索存储单元均被截止，当该至少一个搜索存储单元对的该储存数据与该所要搜索数据不相符时，该第一搜索存储单元以及该第二搜索存储单元的至少其中之一被导通。

6.根据权利要求1所述的存储器装置，其中当该至少一个搜索存储单元对的储存数据为多位数据时，对应该储存数据的逻辑值，该第一搜索存储单元的阈值电压为一第一电压至一第n电压的其中之一，该第二搜索存储单元的阈值电压为该第一电压至该第n电压的其中的另一个，其中该第一电压至该第n电压由小至大依次排列。

7.根据权利要求5所述的存储器装置，其中对应该所要搜索数据的多个逻辑值，该第一搜索电压为一第一设定电压至一第n设定电压的其中之一，该第二搜索电压为该第一设定电压至该第n设定电压的其中的另一个。

8.根据权利要求5所述的存储器装置，其中当该至少一个搜索存储单元对的该储存数据与该所要搜索数据相符时，该第一搜索存储单元以及该第二搜索存储单元均被截止，当该至少一个搜索存储单元对的该储存数据与该所要搜索数据不相符时，该第一搜索存储单元以及该第二搜索存储单元根据该储存数据以及该所要搜索数据的相似度来决定是否分别产生一第一电流以及一第二电流。

9.根据权利要求1所述的存储器装置，其中当该至少一个搜索存储单元对的储存数据为模拟数据时，该第一搜索存储单元以及该第二搜索存储单元的阈值电压根据该储存数据以在一最大电压以及一最小电压间进行调整，该第一搜索电压根据该所要搜索数据而产生，该第二搜索电压等于该最大电压与该最小电压的和减去该第一搜索电压。

10.根据权利要求9所述的存储器装置，其中该第一搜索存储单元以及该第二搜索存储单元根据该储存数据以及该所要搜索数据的相似度以分别提供一第一电流以及一第二电流，该第一电流与该第二电流的大小与该储存数据以及该所要搜索数据的相似度负相关。

11.一种存储器内搜索方法，包括：

12.根据权利要求11所述的存储器内搜索方法，其中当该至少一个搜索存储单元对的储存数据为单一位数据，该第一搜索电压以及该第二搜索电压的逻辑值互补，且当该储存数据为一第一逻辑值时，该第一搜索存储单元具有一第一阈值电压，该第二搜索存储单元具有一第二阈值电压，该第一阈值电压与该第二阈值电压不相同。

13.根据权利要求12所述的存储器内搜索方法，其中当该至少一个搜索存储单元对的该储存数据为不在乎时，该第一搜索存储单元以及该第二搜索存储单元均具有该第一阈值电压，其中该第一阈值电压大于该第二阈值电压。

14.根据权利要求13所述的存储器内搜索方法，其中至少一个搜索存储单元对的该储存数据为无效数据时，该第一搜索存储单元以及该第二搜索存储单元均具有该第二阈值电压。

15.根据权利要求12所述的存储器内搜索方法，其中当该至少一个搜索存储单元对的该储存数据与该所要搜索数据相符时，该第一搜索存储单元以及该第二搜索存储单元均被截止，当该至少一个搜索存储单元对的该储存数据与该所要搜索数据不相符时，该第一搜索存储单元以及该第二搜索存储单元的至少其中之一被导通。

16.根据权利要求11所述的存储器内搜索方法，其中当该至少一个搜索存储单元对的储存数据为多位数据时，对应该储存数据的逻辑值，使该第一搜索存储单元的阈值电压为一第一电压至一第n电压的其中之一，使该第二搜索存储单元的阈值电压为该第一电压至该第n电压的其中的另一个，其中该第一电压至该第n电压由小至大依次排列。

17.根据权利要求15所述的存储器内搜索方法，其中该第一搜索电压为一第一设定电压至一第n设定电压的其中之一，该第二搜索电压为该第一设定电压至该第n设定电压的其中的另一个。

18.根据权利要求15所述的存储器内搜索方法，其中当该至少一个搜索存储单元对的该储存数据与该所要搜索数据相符时，该第一搜索存储单元以及该第二搜索存储单元均被截止；以及

19.根据权利要求11所述的存储器内搜索方法，其中当该至少一个搜索存储单元对的储存数据为模拟数据时，使该第一搜索存储单元以及该第二搜索存储单元的阈值电压根据该储存数据以在一最大电压以及一最小电压间进行调整；以及

20.根据权利要求19所述的存储器内搜索方法，还包括：

技术总结本公开提供一种存储器装置以及其存储器内搜索方法，该存储器装置包括第一存储单元区块、第二存储单元区块、至少一个搜索存储单元对以及感测放大器。搜索存储单元对包括第一搜索存储单元以及第二搜索存储单元，其中第一搜索存储单元以及第二搜索存储单元分别设置在第一存储单元区块以及第二存储单元区块中。第一搜索存储单元以及第二搜索存储单元分别接收第一搜索电压以及第二搜索电压，其中第二搜索电压根据所要搜索数据而产生。感测放大器根据第一位线以及第二位线的信号以产生搜索结果。技术研发人员：曾柏皓,栢添赐,李峯旻受保护的技术使用者：旺宏电子股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/30