مقاله یک حافظه قابل آدرس دهی محتوای خازنی-ممریستیو با انرژی کارآمد

چکیده

Content addressable memory is popular in the field of intelligent computing systems with its searching nature. Emerging CAMs show a promising increase in pixel density and a decrease in power consumption than pure CMOS solutions. This article introduced an energy-efficient 3T1R1C TCAM cooperating with capacitor dividers and RRAM devices. The RRAM as a storage element also acts as a switch to the capacitor divider while searching for content. CAM cells benefit from working parallel in an array structure. We implemented a 64 x 64 array and digital controllers to perform with an internal built-in clock frequency of 875MHz. Both data searches and reads take 3x clock cycles. Its worst average energy for data match is reported to be 1.71 fJ/bit-search and the worst average energy for data miss is found with 4.69 fJ/bit-search. The prototype is simulated and fabricated in 0.18 um technology with in-lab RRAM post-processing. Such memory explores the charge domain searching mechanism and can be applied to data centers that are power-hungry.

چکیده به فارسی (ترجمه ماشینی)

حافظه قابل دسترسی به محتوا در زمینه سیستم های محاسباتی هوشمند با ماهیت جستجوی آن محبوب است.CAM های نوظهور افزایش امیدوارکننده در تراکم پیکسل و کاهش مصرف انرژی نسبت به راه حل های CMOS خالص را نشان می دهد.در این مقاله یک همکاری با انرژی 3T1R1C TCAM با تقسیم کنندگان خازن و دستگاه های RRAM کار می کند.RRAM به عنوان یک عنصر ذخیره سازی همچنین به عنوان سوئیچ به تقسیم کننده خازن هنگام جستجوی محتوا عمل می کند.سلولهای CAM از کار موازی در ساختار آرایه بهره مند می شوند.ما یک آرایه 64 64 و کنترل کننده های دیجیتال را اجرا کردیم تا با فرکانس ساعت داخلی داخلی 875 مگاهرتز انجام دهیم.هر دو جستجو و خواندن داده ها چرخه ساعت 3 برابر را انجام می دهند.گزارش شده است که بدترین انرژی آن برای مطابقت داده ها 1.71 FJ/BIT SEARCHEAD است و بدترین انرژی متوسط برای از دست دادن داده ها با 4.69 FJ/جستجوی بیت یافت می شود.نمونه اولیه در فناوری 0.18 UM با پردازش RRAM در LAB شبیه سازی و ساخته شده است.چنین حافظه مکانیسم جستجوی دامنه بار را بررسی می کند و می تواند در مراکز داده ای که گرسنه هستند استفاده شود.