Abstract
A memristors-based Ternary Content Addressable Memory (mTCAM) is presented. A unit mTCAM cell consists of 5T2R, five transistors and two memristors to store the ternary information, having higher storage density than conventional CMOS TCAMs together with the memristors' unique non-volatility. In the write mode, each memristor in the cell is programmed individually such that high impedance is always present between searchlines to reduce the direct current. A two-step write scheme is proposed to reduce the write voltage compliance, and the search voltage used to drive the search content was chosen to optimize the sensing margin. Simulation results for a 2×4 mTCAM array demonstrate the functionality and feasibility of the proposed mTCAM structure, in both write and search modes
چکیده
یک حافظه قابل آدرس دهی با محتوای سه تایی مبتنی بر ممریستورها (mTCAM) ارایه شده است. یک سلول واحد mTCAM شامل 5T2R، 5 ترانزیستور و دو ممریستور برای ذخیره اطلاعات سه تایی، با چگالی ذخیره بالاتر در مقایسه با TCAMهای سی ماس معمولی و غیرفرار بودن بی نظیر ممریستورها می باشد. در حالت نوشتن، هر یک از ممریستورهای درون سلول به صورت جداگانه برنامه ریزی می شود به نحوی که همواره بین سرچ لاین ها امپدانس بزرگی وجود داشته باشد تا جریان مستقیم کاهش یابد. یک برنامه دو مرحله ای برای کاهش عدم انطباق ولتاژ نوشتن ارایه شد و ولتاژ جستجوی استفاده شده برای تحریک محتویات انتخاب شد تا حاشیه سنجش بهینه شود. نتایج شبیه سازی برای یک آرایه 2*4 mTCAM که کارکرد ساختار mTCAM ارایه شده را در هر دو حالت نوشتن و جستجو نشان می دهد، ارایه شده است.