高速CAM抗軟錯誤設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、CAM即按內(nèi)容尋址存儲器，它一方面擁有傳統(tǒng)存儲器的讀寫功能，另一方面它具有自身所獨有的并行高速搜索功能。它可以在一個周期內(nèi)得出搜索結(jié)果，比其他基于硬件的和基于軟件的搜索方案速度都要快，因此被廣泛地用于高速數(shù)據(jù)搜索的應(yīng)用中，如路由器中的查找表、數(shù)據(jù)壓縮、圖像處理等。但是，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)流量每年至少要翻一番，光纖技術(shù)的發(fā)展、新特性網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的出現(xiàn)也要求路由器對數(shù)據(jù)包的處理、轉(zhuǎn)發(fā)速度不斷提高，因此高速CAM的研究變得越來越重要。另

2、外，占CAM大部分面積的存儲單元易受α粒子和中子的輻射發(fā)生軟錯誤。又由于CAM工作時所有的字電路同時啟動，大量匹配線的同時開關(guān)引起很大的地線反彈噪聲從而降低了電路的操作電壓，因此CAM的抗軟錯誤能力相比普通存儲器更低。同時，隨著集成電路制造工藝的發(fā)展，晶體管的尺寸越來越小，導(dǎo)致存儲單元對粒子輻射更加敏感。因此，CAM的抗軟錯誤研究也變得越來越緊迫。
　　本文提出了一種高速、抗一位軟錯誤的CAM方案。首先本方案采用的是基于電荷重利用

3、的下匹配線敏感方案，其特點為速度快、功耗低、并且搜索速度隨失配位數(shù)的增加而加快，特別適合抗軟錯誤電路設(shè)計;其次，每個CAM字增加了校驗碼單元，增加后碼字間最小漢明距離增大。對于CAM來講，這意味著原碼的一位失配變?yōu)槎辔皇洌善ヅ渚€特點可知增加校驗碼后CAM搜索速度加快;另外，由于碼間漢明距離增大，匹配字和失配字在發(fā)生一位軟錯誤時的情況會區(qū)分開來，本方案使用一個Dummy CAM字的敏感輸出作為控制信號，實現(xiàn)了抵抗一位軟錯誤?；诒痉桨?/p>