15-T 셀 기반의 저 전력 TCAM 설계

김정수; 김정범

doi:10.14801/jkiit.2018.16.4.37

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김정수 (강원대학교) 김정범 (강원대학교)

저널정보: 한국정보기술학회 한국정보기술학회논문지 한국정보기술학회논문지 제16권 제4호(JKIIT, Vol.16, No.4)

발행연도: 2018.4

수록면: 37 - 42 (6page)

DOI: 10.14801/jkiit.2018.16.4.37

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TCAM(Ternary content-addressable memory)은 빠른 속도를 요구하는 응용분야에 사용되는 고속 검색 메모리이다. 대용량의 TCAM은 워드의 비트와 어드레스가 증가하여 매치라인과 서치라인의 수 즉, 커패시턴스가 증가한다. 본 논문에서는 매치라인의 전력소모를 감소시키기 위하여 매치라인의 커패시턴스를 감소시킨 15-T TCAM 셀과 선택적 매치라인 충전기법을 적용시킨 128비트×128비트 TCAM을 제안한다. 제안한 회로는 0.18㎛ CMOS 공정을 사용하여 설계하였으며 HSPICE를 통해 타당성을 검증하였다. 이전의 선택적 충전 매치라인 기법과 비교하여 최소 사이클 시간은 28.2% 증가하였고 매치라인의 에너지 (fJ/bit/search)는 48.5% 감소하였으며 EDP(Energy Delay Product)는 28.4% 감소되었다. 또한 정상동작의 위험요소인 1 비트 미스매치상태의 매치라인은 매치상태의 매치라인과 0.53V의 전압 마진을 가진다.

#ternary content-addressable memory #15-T TCAM cell #selective-charging match-line #EDP

참고문헌 (11)

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N. F. Huang / 2001 / Design of multi-field IPv6 packet classifiers using ternary CAMs / 2001 IEEE Global Telecommunications Conference 3:1877~1881

B. D. Yang / 2011 / A Low Power Content Addressable Memory Using Low Swing Search Lines / IEEE Transaction on Circuits And Systems. I: Regular papers 58(12):2849~2858

S. H. Yang / 2012 / A low-power ternary content addressable memory with pai-sigma matchlines / IEEE Transaction on Very Large Scale Integration System 20(10):1909~1913

J. W. Zhang / 2008 / A current-recycling technique for shadow-ML sensing in content-addressable memories / IEEE Transaction on Very Large Scale Integration System 16(6):677~682

I. Hayashi / 2013 / A 250-MHz 18-Mb full ternary CAM with low-voltage matchline sensing scheme in 65-nm CMOS / IEEE Journal SolidState Circuits 48(11):2671~2680

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