JPH0551999B2 - - Google Patents

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JPH0551999B2
JPH0551999B2 JP59266761A JP26676184A JPH0551999B2 JP H0551999 B2 JPH0551999 B2 JP H0551999B2 JP 59266761 A JP59266761 A JP 59266761A JP 26676184 A JP26676184 A JP 26676184A JP H0551999 B2 JPH0551999 B2 JP H0551999B2
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JP
Japan
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storage means
column
search
data
specified
Prior art date
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Application number
JP59266761A
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Japanese (ja)
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JPS61144798A (en
Inventor
Hachiro Yamada
Tsunesuke Takahashi
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NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は連想記憶装置すなわち記憶内容に基
づいて番地づけを行なうことのできる記憶装置に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an associative memory device, that is, a memory device that can perform addressing based on stored contents.

(従来技術とその問題点) この種の連想記憶装置は電子計算機の一つの構
成要素として使われる重要な装置である。連想記
憶装置の応用例は「大型プロジエクトによる超高
性能電子計算機」(通商産業省工業技術院編集、
日本産業技術振興協会発行47年7月発行)の
PP45〜48に述べられている。これによると連想
記憶装置は、バツフアメモリのセクタが主記憶装
置のどのアドレスに対応するかを記憶し、論理ア
ドレスから物理アドレスへのアドレス変換を内容
探索によつて高速に行なうことを可能にする。
(Prior art and its problems) This type of associative memory device is an important device used as a component of an electronic computer. An example of the application of associative memory is ``Ultra-high-performance electronic computers using large-scale projects'' (edited by the Agency of Industrial Science and Technology, Ministry of International Trade and Industry,
Published by Japan Industrial Technology Promotion Association (July 1947)
Mentioned in PP45-48. According to this, the associative memory device stores which address of the main memory device corresponds to a sector of the buffer memory, and enables address conversion from a logical address to a physical address to be performed at high speed by searching the contents.

また、日経エレクトロニクス(1980.10.27発
行)の102〜136ページには、リスト処理、画像処
理、デンタベースへの応用が記載されている。
Additionally, Nikkei Electronics (published on October 27, 1980), pages 102 to 136, describe list processing, image processing, and applications to Dentabase.

この種の連想記憶装置に使われる連想記憶素子
については既に多くの文献にたとえば「情報処理
ハンドブツク」に掲載されている「論理記憶」
(47年5月オーム社発行、情報処理学会編集、
PP13〜96〜PP13〜99)などに紹介されている。
これによると、この種の連想記憶装置は情報を記
憶しうる各記憶素子ごとに記憶内容と探索情報と
の一致を調べる一致検出回路を設けた構成の連想
記憶素子を必要とする。従つて所望のデータの格
納位置を示すアドレスを供給することによりアク
セスされる通常の記憶装置に使われる記憶素子に
比べ、従来の連想記憶素子は構成が複雑であり、
そのビツト当りのコストが数十倍におよぶという
欠点を有していた。
Regarding the associative memory elements used in this type of associative memory device, there are already many references, such as ``logical memory'' published in ``Information Processing Handbook.''
(Published by Ohmsha in May 1947, edited by Information Processing Society of Japan,
It is introduced in PP13-96-PP13-99).
According to this, this type of associative memory device requires an associative memory element having a configuration in which each memory element that can store information is provided with a coincidence detection circuit that checks whether the stored content matches the search information. Therefore, compared to memory elements used in ordinary memory devices that are accessed by supplying an address indicating the storage location of desired data, conventional associative memory elements have a more complex structure.
It had the disadvantage that the cost per bit was several tens of times higher.

この欠点を除去するため、情報を記憶する部分
に通常の記憶素子を用い、ワード単位に一致検出
回路を設けた連想記憶装置が従来考えられてい
た。しかし、この連想記憶装置の探索にはビツト
数に対応した回数の探索動作が必要である欠点を
有していた。
In order to eliminate this drawback, an associative memory device has been considered in which a normal memory element is used in the information storage section and a match detection circuit is provided for each word. However, this associative memory device has a drawback in that it requires a number of search operations corresponding to the number of bits.

さらに、探索情報をアドレス入力とし、データ
情報を記憶する第1の通常の記憶素子と、データ
情報あるいは第1の通常の記憶素子の読取り出力
をアドレス入力とし探索情報を記憶する第2の通
常の記憶素子とを用いた連想記憶装置が特開昭49
−73039に開示されている。しかし、この連想記
憶装置は通常の記憶素子で構成できる利点を有し
ているが、探索情報あるいはデータ情報のビツト
数が多くなると、必要とする記憶素子数が著しく
増大し、価格上昇をもたらす欠点を有している。
Furthermore, a first normal storage element which takes the search information as an address input and stores data information, and a second normal storage element which takes the data information or the read output of the first normal storage element as an address input and stores the search information. An associative memory device using a memory element was published in 1973.
-73039. However, although this associative memory device has the advantage of being able to be constructed using ordinary memory elements, as the number of bits of search information or data information increases, the number of memory elements required increases significantly, resulting in an increase in price. have.

(発明の目的) 本発明は上記従来の欠点を容易に解決し、アド
レスを供給することによりアクセスされる通常の
記憶素子で構成され、高速、大容量、低価格、高
機能な連想記憶装置を提供することにある。
(Object of the Invention) The present invention easily solves the above-mentioned conventional drawbacks, and provides a high-speed, large-capacity, low-cost, and highly functional associative memory device that is composed of ordinary memory elements that are accessed by supplying addresses. It is about providing.

また、本発明の他の目的は、探索情報の一部を
マスクしこの探索動作が可能である連想記憶装置
を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide an associative memory device that is capable of performing a search operation by masking a portion of search information.

(発明の構成) すなわち、本発明によれば入力データの入力数
を計数する計数手段と、記憶素子が行列状に配置
された記憶手段と、登録動作時に記憶手段の全て
の行選択線を並列に駆動し、探索動作時に入力デ
ータで指定された行選択線を選択的に駆動する行
選択手段と、登録動作時に登録アドレスと計数手
段の内容で指定された記憶手段の列選択線を選択
的に駆動し、探索動作時に計数手段の内容で指定
される複数の列選択線を並列に駆動する列選択手
段と、入力データで指定される行のみ反転する書
込みデータを記憶手段の全ての列の書込みデータ
線に供給する書込みデータ発生手段と、計数手段
の内容で指定された記憶手段の各列の読取り信号
を入力データが与えられる毎に取込み、整合した
か否かを判定する整合処理手段と、この出力につ
ながるエンコード手段とを備えた連想記憶装置が
得られる。
(Structure of the Invention) That is, according to the present invention, a counting means for counting the number of input data, a storage means in which storage elements are arranged in a matrix, and all row selection lines of the storage means are connected in parallel during a registration operation. A row selection means selectively drives a row selection line specified by input data during a search operation, and a column selection line of a storage means specified by a registered address and the contents of the counting means during a registration operation. column selection means that drives in parallel a plurality of column selection lines specified by the contents of the counting means during a search operation, and a column selection means that drives in parallel a plurality of column selection lines specified by the contents of the counting means during a search operation, and a column selection means that drives in parallel a plurality of column selection lines specified by the contents of the counting means during a search operation, and a column selection means that drives all columns of the storage means write data generation means for supplying the write data to the write data line; matching processing means for taking in the read signal of each column of the storage means designated by the contents of the counting means every time input data is given and determining whether or not there is a match; , and encoding means connected to this output.

(実施例) 以下図面を用いて本発明のさらに詳細な説明を
行なう。
(Example) The present invention will be explained in more detail below using the drawings.

第1図は本発明による連想記憶装置の一実施例
の説明図である。この連想記憶装置は入力データ
101として探索情報を入力とし、探索情報に一
致する情報が格納されている探索アドレス162
を出力するものであり、入力データ101に対す
る計数手段となるカウンタ170と記憶素子が行
列状に配置された記憶手段110と、これと行選
択線121でつながり、登録動作時に全ての行選
択線121を並列に駆動し、探索動作時に入力デ
ータ101で指定された行選択線121を駆動す
る行選択手段120と、記憶手段110と各列選
択線131でつながり、登録動作時に登録アドレ
ス132とカウンタ170の出力175とで指定
された列選択線131を駆動し、探索動作時にカ
ウンタ170の内容で指定される複数の列選択線
131を並列に駆動する列選択手段130と、記
憶手段110の各行の記憶素子への書込みデータ
を供給する書込みデータ線141で記憶手段11
0とつながり、入力データ101で指定された書
込みデータ線141のみ反転する書込みデータを
書込みデータ線141に供給する書込みデータ発
生手段140と、記憶手段100に読取り信号1
51逐次を入力し、探索情報に整合する情報が登
録されているか否かを判断する整合処理手段15
0と、この出力を入力とし、その中に“1”が含
まれていれば“1”の整合信号161と共に
“1”の位置を示す探索アドレス162とを出力
するエンコード手段160とを備えている。
FIG. 1 is an explanatory diagram of an embodiment of an associative memory device according to the present invention. This associative memory device receives search information as input data 101, and uses a search address 162 where information matching the search information is stored.
A counter 170 serving as a counting means for input data 101 and a storage means 110 in which storage elements are arranged in a matrix are connected to this by a row selection line 121, and all the row selection lines 121 are connected to each other during a registration operation. A row selection means 120 drives the row selection lines 121 designated by the input data 101 during the search operation in parallel, and is connected to the storage means 110 by each column selection line 131, and during the registration operation, the row selection means 120 drives the row selection line 121 specified by the input data 101. Column selection means 130 drives the column selection line 131 specified by the output 175 of the column selection line 131 and drives in parallel a plurality of column selection lines 131 specified by the contents of the counter 170 during the search operation; The storage means 11 is connected to a write data line 141 that supplies write data to the storage element.
0 and inverts only the write data line 141 designated by the input data 101, the write data generating means 140 supplies the write data to the write data line 141, and the storage means 100 receives the read signal 1.
Matching processing means 15 which inputs 51 sequentially and judges whether information matching the search information is registered or not.
0, and an encoding means 160 which takes this output as input and outputs a matching signal 161 of "1" and a search address 162 indicating the position of "1" if "1" is included therein. There is.

記憶手段110は所望のデータの格納位置を示
すアドレスを与えることによりアクセスされる通
常の記憶素子で構成される。この連想記憶装置の
記憶構成をNワードM×Kビツトとすると、記憶
手段110の記憶構成は2M行N×K列すなわち2M
ワードN×Kビツトとなる。また、入力データ1
01のビツト数はMビツト、登録アドレス132
と探索アドレス162のビツト数はlog2 Nビツト
となる。またカウンタ170のビツト数はlog2 K
ビツトとなる。記憶手段110は第1図に示すよ
うに破線で区切られたK列をブロツクとするとN
個のブロツクで構成される。ブロツクがこの連想
記憶装置のワードに対応する。ブロツクの指定は
登録アドレス132で行なわれ、ブロツク内の列
の指定はカウンタ170で行なわれる。M×Kビ
ツトの探索情報や登録情報はMビツトの入力デー
タ101毎に分割され、K回に分けて上位から順
次行選択手段120や書込みデータ発生手段14
0に送られる。K個の入力データ101として送
られる登録情報は、入力データ101毎に記憶手
段110の登録アドレス132で指定されるブロ
ツク内の各列に格納される。
The storage means 110 is constituted by a conventional storage element that is accessed by providing an address indicating the storage location of desired data. Assuming that the memory structure of this content addressable memory device is N words M×K bits, the memory structure of the storage means 110 is 2M rows and N×K columns, that is, 2M rows and N×K columns .
The number of words is N×K bits. Also, input data 1
The number of bits in 01 is M bits, and the registered address is 132.
Then, the number of bits of the search address 162 is log 2 N bits. Also, the number of bits in the counter 170 is log 2 K
Becomes a bit. As shown in FIG.
Consists of blocks. Blocks correspond to words in this content addressable memory. A block is specified using a registered address 132, and a column within the block is specified using a counter 170. M×K bits of search information and registration information are divided into M bits of input data 101, and are divided into K times sequentially from the top to the row selection means 120 and write data generation means 14.
Sent to 0. The registration information sent as the K pieces of input data 101 is stored in each column of the block specified by the registration address 132 of the storage means 110 for each input data 101.

第2図は記憶手段110の記憶内容の説明図で
ある。同図は一例として、4個のMビツトの部分
データA0,A1,A2,A3からなる登録情報AをJ
の登録アドレス132に登録した場合の記憶手段
110の記憶内容を示す。登録情報Aは上位の部
分データA0から順次に記憶手段110のJブロ
ツク内の各列に格納される。同図に示すように、
Jブロツク内の各列には部分データA0,A1
A2,A3で指定される行のみ“1”となる。
FIG. 2 is an explanatory diagram of the storage contents of the storage means 110. The figure shows, as an example, registration information A consisting of four M-bit partial data A 0 , A 1 , A 2 , A 3 .
The storage contents of the storage means 110 when registered in the registration address 132 of . The registration information A is sequentially stored in each column in the J block of the storage means 110, starting from the upper partial data A0 . As shown in the figure,
Each column in J block contains partial data A 0 , A 1 ,
Only the rows specified by A 2 and A 3 will be "1".

さらに詳細に登録動作及び探索動作について説
明する。まず、先に示した4個のMビツトデータ
A0,A1,A2,A3からなる登録情報Aをアドレス
Jに登録する登録動作について説明する。ここ
で、データA0が登録情報Aの上位部分であり、
データA3が最下位部分であるとし、上位データ
A0から順次に供給する。次に同じ情報による探
索動作について説明する。両動作とも開始時に初
期設定信号111を供給し、整合処理手段150
とカウンタ170の初期値設定をしておく。
The registration operation and search operation will be explained in more detail. First, the four M-bit data shown above
A registration operation for registering registration information A consisting of A 0 , A 1 , A 2 , and A 3 at address J will be described. Here, data A 0 is the upper part of registered information A,
Assume that data A 3 is the lowest part, and the upper data
Supply sequentially from A 0 . Next, a search operation based on the same information will be explained. At the start of both operations, an initialization signal 111 is supplied and the matching processing means 150
The initial value of the counter 170 is set.

登録動作の場合、初期設定信号111を与える
と共に登録動作を示す“1”の動作モード信号1
03とアドレスJの登録アドレス132とをまず
供給する。これによりカウンタ170の内容はク
リアされ、記憶手段110の第0列を指定する。
次に登録情報Aの上位部分であるデータA0を入
力データ101として供給すると共に書込みパル
ス信号104を供給すると、記憶手段110の第
Jブロツク内の第0列にデータA0のデコード結
果が格納される。カウンタ170はクロツク信号
112の立上り時に増加するため、この書込み終
了時にカウンタ170の出力175は増加し、記
憶手段110のJブロツク内の次の第1列を指定
する。
In the case of a registration operation, an initial setting signal 111 is given and an operation mode signal 1 of "1" indicating a registration operation is given.
03 and the registered address 132 of address J are first supplied. This clears the contents of the counter 170 and specifies the 0th column of the storage means 110.
Next, when the data A 0 which is the upper part of the registration information A is supplied as the input data 101 and the write pulse signal 104 is supplied, the decoding result of the data A 0 is stored in the 0th column in the Jth block of the storage means 110. be done. Since the counter 170 increments at the rising edge of the clock signal 112, the output 175 of the counter 170 increments at the end of this write and specifies the next first column in the J block of the storage means 110.

以上の動作により、登録情報Aの部分データ
A0の書込みがなされる。さらに、部分データA1
A2,A3を入力データ101として供給し、上記
部分データの書込み動作を3回行なうことによ
り、登録情報Aの登録動作がなされる。この結
果、記憶手段110のJブロツクの記憶内容は第
2図に示すようになる。
By the above operation, partial data of registered information A
A 0 is written. Furthermore, partial data A 1 ,
The registration information A is registered by supplying A 2 and A 3 as input data 101 and performing the partial data write operation three times. As a result, the stored contents of the J block of the storage means 110 become as shown in FIG.

次に登録情報AがアドレスJに登録されている
状態で同じ探索情報Aで探索した場合の動作につ
いて説明する。この連想記憶装置は探索情報の一
部をマスキングしての探索動作が可能であるが、
マスク処理を施さない探索動作について説明す
る。
Next, the operation when a search is performed using the same search information A in a state where registration information A is registered at address J will be described. This associative memory device can perform search operations by masking part of the search information, but
A search operation without mask processing will be explained.

探索動作では“0”の動作モード信号103を
供給する。また初期設定信号111を与え、カウ
ンタ170と整合処理手段150の内容を初期値
設定しておく。次に探索情報Aの部分データA0
A1,A2,A3を入力データ101として順次に負
パルス信号のクロツク信号112と共に入力す
る。これにより、カウンタ170の内容はクロツ
ク信号112が入力される毎に増加し、行選択手
段120は順次に記憶手段110の第0列のデー
タA0、第1列のデータA1、第2列のデータA2
第3列のデータA3で指定される行選択線121
を駆動する。その結果、この行選択線121につ
ながる記憶手段110の各ブロツク内の第0列、
第1列、第2列、第3列の内容はクロツク信号1
12に同期して順次読取り信号151として出力
され、整合処理手段150に供給される。記憶手
段110には第2図に示した内容が格納されてい
るので、データA0,A1,A2,A3の入力に対する
Jブロツクの各列の読取り信号151は共に
“1”となる。“1”の読取り信号151は探索情
報Aの部分データに一致する部分データが登録さ
れていることを示す。整合処理手段150は探索
情報Aの各部分データA0,A1,A2,A3に対する
読取り信号151が全て“1”であるか否かによ
り、整合したか否かを判断する。この例では記憶
手段110のJブロツク目の第0、1、2、3列
の読取り信号151が共に“1”となるので、J
ブロツクに探索情報Aに整合する情報が格納され
ていると判断される。従つて、整合処理手段15
0の出力である整合結果信号152のJビツト目
は一致を示す“1”となる。
In the search operation, an operation mode signal 103 of "0" is supplied. Further, an initial setting signal 111 is applied to set the contents of the counter 170 and matching processing means 150 to initial values. Next, partial data A 0 of search information A,
A 1 , A 2 , and A 3 are sequentially input as input data 101 together with a clock signal 112 of a negative pulse signal. As a result, the contents of the counter 170 are incremented each time the clock signal 112 is input, and the row selection means 120 sequentially selects the data A 0 in the 0th column, the data A 1 in the 1st column, and the data A 1 in the 2nd column of the storage means 110. Data of A 2 ,
Row selection line 121 specified by data A 3 in the third column
to drive. As a result, the 0th column in each block of the storage means 110 connected to this row selection line 121,
The contents of the first, second and third columns are clock signal 1.
12 is sequentially outputted as a read signal 151 and supplied to the matching processing means 150. Since the storage means 110 stores the contents shown in FIG. 2, the read signals 151 of each column of the J block in response to the input of data A 0 , A 1 , A 2 , and A 3 are all "1". . A read signal 151 of "1" indicates that partial data matching the partial data of search information A is registered. The matching processing means 150 determines whether or not matching is achieved based on whether the read signals 151 for each partial data A 0 , A 1 , A 2 , A 3 of the search information A are all "1". In this example, the read signals 151 of the 0th, 1st, 2nd, and 3rd columns of the J block of the storage means 110 are all "1", so
It is determined that information matching search information A is stored in the block. Therefore, matching processing means 15
The J-th bit of the matching result signal 152, which is an output of 0, becomes "1" indicating a match.

この整合信号152はエンコード手段160に
供給される。エンコード手段160は“1”の整
合結果信号152が入力されていることを示す整
合信号161と、そのビツト位置を探索アドレス
162として出力する。整合信号161は連想記
憶装置内に探索情報に一致する情報が登録されて
いることを示し、探索アドレス162はその格納
アドレスを示す。この例では記憶手段110のJ
ブロツク目に登録情報Aが格納されているので、
探索アドレス162としてアドレスJを出力す
る。
This matching signal 152 is provided to encoding means 160. The encoding means 160 outputs a matching signal 161 indicating that the matching result signal 152 of "1" is input, and its bit position as a search address 162. A match signal 161 indicates that information matching the search information is registered in the associative memory, and a search address 162 indicates its storage address. In this example, J of the storage means 110
Since registration information A is stored in the block,
Address J is output as search address 162.

なお、探索情報Aに整合する複数の情報が登録
されている場合の多重整合時には、複数ビツトの
“1”の整合結果信号152が発生する。この場
合、探索アドレス162を入力とし、それで指定
される整合処理手段150にリセツト信号を供給
するデコーダを設けることで、整合した複数の探
索アドレス162を求めることができる。
Note that when multiple matching is performed when a plurality of pieces of information matching the search information A are registered, a matching result signal 152 of "1" of multiple bits is generated. In this case, a plurality of matched search addresses 162 can be obtained by providing a decoder that receives the search address 162 as an input and supplies a reset signal to the matching processing means 150 designated by the decoder.

また、マスクしようとする探索情報の部分デー
タが入力される時に、整合処理手段150へのク
ロツク信号112を禁止することにより、入力デ
ータ101毎のマスク処理が可能である。
Furthermore, by inhibiting the clock signal 112 to the matching processing means 150 when partial data of the search information to be masked is input, mask processing can be performed for each input data 101.

以上説明したように、この連想記憶装置は2M
ードNKビツトの通常の記憶素子による記憶手段
110を用いて、NワードMKビツトの連想記憶
装置を構成でき、その価格低下をもたらす。また
探索動作や登録動作はK回のメモリアクセスでな
され、高速動作が可能である。
As described above, this associative memory device can be constructed by using the storage means 110 of 2M words and NK bits of ordinary storage elements to form an N word and MK bits associative memory device, resulting in a reduction in price. Further, the search operation and registration operation are performed by memory access K times, and high-speed operation is possible.

第3図は第1図の連想記憶装置に用いられた行
選択手段120の一実施例の説明図である。この
行選択手段は登録情報や探索情報となる入力デー
タ101を入力とするデコーダ310と、その各
出力と動作モード信号103との論理和を行ない
記憶手段110の行選択線121を駆動するオア
ゲート320とからなる。
FIG. 3 is an explanatory diagram of one embodiment of the row selection means 120 used in the associative memory device of FIG. 1. This row selection means includes a decoder 310 that receives input data 101 as registration information and search information, and an OR gate 320 that performs a logical sum of each output of the decoder 310 and an operation mode signal 103 to drive a row selection line 121 of the storage means 110. It consists of.

登録動作を示す“1”の動作モード信号103
が供給されている場合のオアゲート320の各出
力は全て“1”になり、全ての行選択線121が
並列して駆動される。しかし、探索動作を示す
“0”の動作モード信号103が供給された場合
には、探索情報となる入力データ101で指定さ
れる行選択線121のみ駆動される。これによ
り、登録動作時には記憶手段110の全ての行が
並列に駆動され、探索動作時には探索情報で指定
される行のみ選択的に駆動される。
Operation mode signal 103 of “1” indicating registration operation
When the row selection lines 121 are supplied, all outputs of the OR gates 320 become "1", and all the row selection lines 121 are driven in parallel. However, when an operation mode signal 103 of "0" indicating a search operation is supplied, only the row selection line 121 specified by the input data 101 serving as search information is driven. As a result, all the rows of the storage means 110 are driven in parallel during the registration operation, and only the rows designated by the search information are selectively driven during the search operation.

第4図は第1図の連想記憶装置に用いられた列
選択手段130の一実施例の説明図である。この
列選択手段は登録アドレス132を入力とするブ
ロツクデコーダ410と、動作モード信号103
を反転させるインバータ420と、この出力とブ
ロツクデコーダ410の各出力との論理和を行な
うオアゲート430と、カウンタ170の出力1
75をデータ入力とし、オアゲート430の出力
をイネーブル入力とし、記憶手段110の各列選
択線131に出力がつながる列デコーダ440と
を備えて構成される。
FIG. 4 is an explanatory diagram of one embodiment of the column selection means 130 used in the associative memory device of FIG. 1. This column selection means includes a block decoder 410 which receives the registered address 132 as input, and an operation mode signal 103.
an inverter 420 that inverts the output of the block decoder 410; an OR gate 430 that performs the logical sum of this output and each output of the block decoder 410;
75 as a data input, the output of an OR gate 430 as an enable input, and a column decoder 440 whose output is connected to each column selection line 131 of the storage means 110.

各列デコーダ440は記憶手段110の各ブロ
ツク内の列を選択し、ブロツクデコーダ410は
記憶手段110のブロツクを選択する。
Each column decoder 440 selects a column within each block of storage means 110, and block decoder 410 selects a block of storage means 110.

登録動作時には“1”の動作モード信号103
が供給されるので、ブロツクデコーダ410は登
録アドレス132で指定される列デコーダ440
のイネーブル入力にのみ“1”の信号を供給す
る。その列デコーダ440はカウンタ170の出
力175で指定された列選択線131のみ駆動す
る。すなわち、登録アドレス132とカウンタ1
70の出力175で指定された列選択線131の
み駆動される。
Operation mode signal 103 is “1” during registration operation.
Since block decoder 410 is supplied with column decoder 440 specified by registered address 132,
A “1” signal is supplied only to the enable input of the device. The column decoder 440 drives only the column select line 131 designated by the output 175 of the counter 170. That is, registered address 132 and counter 1
Only the column selection line 131 designated by the output 175 of 70 is driven.

探索動作時には“0”の動作モード信号103
が供給されるため、オアゲート430により、全
ての列デコーダ440のイネーブル入力に“1”
の信号が供給される。これにより、各列デコーダ
440はカウンタ170の出力175で指定され
る列選択線131を並列に駆動する。
During the search operation, the operation mode signal 103 is “0”.
is supplied, the OR gate 430 sets “1” to the enable inputs of all column decoders 440.
signal is supplied. As a result, each column decoder 440 drives the column selection line 131 specified by the output 175 of the counter 170 in parallel.

第5図は第1図の連想記憶装置に用いられる書
込みデータ発生手段140の一実施例の説明図で
ある。デコーダ510は登録情報の部分データを
入力データ101として入力とし、それで指定さ
れる記憶手段110の行のみ“1”となる書込み
データを書込みデータ線141に供給する。従つ
て、登録情報は第2図に示したように記憶手段1
10に格納される。
FIG. 5 is an explanatory diagram of one embodiment of the write data generating means 140 used in the associative memory device of FIG. 1. The decoder 510 inputs the partial data of the registration information as the input data 101, and supplies the write data line 141 with write data in which only the specified row of the storage means 110 becomes "1". Therefore, the registration information is stored in the storage means 1 as shown in FIG.
10.

第6図は第1図に示した連想記憶装置に用いた
整合処理手段150の一実施例の説明図である。
第1図では連想記憶装置のワード数Nに等しい数
の第5図の整合処理手段が用いられている。この
整合処理手段は記憶手段110の読取り信号15
1を入力とするアンドゲート610と、その出力
を一時記憶するレジスタ620とを備えている。
FIG. 6 is an explanatory diagram of one embodiment of the matching processing means 150 used in the associative memory device shown in FIG. 1.
In FIG. 1, the matching processing means of FIG. 5 are used in a number equal to the number of words N of the associative memory device. This alignment processing means reads the read signal 15 of the storage means 110.
It includes an AND gate 610 that receives 1 as an input, and a register 620 that temporarily stores its output.

レジスタ620は探索動作開始時に初期設定信
号111によりセツトされ、クロツク信号112
に同期してアンドゲート610の出力を取込む。
探索情報Aの部分データA0〜AK-1に対する読取
り信号151を各々E0〜EK-1とすると(第1図
ではK=4)、レジスタ620には部分データが
入力される毎にそれに対する読取り信号151の
論理積が蓄積される。従つて、全ての部分データ
の入力が終了すると、レジスタ620にはE0
E1・…・EK-1の論理演算結果が格納される。す
なわち、レジスタ620の出力は、この読取り信
号151を出力した記憶手段110のブロツクに
格納されている情報が、探索情報Aに一致するか
否かを示す整合結果信号152となる。
The register 620 is set by the initial setting signal 111 at the start of the search operation, and is set by the clock signal 112.
The output of AND gate 610 is taken in in synchronization with .
Assuming that the read signals 151 for partial data A 0 to A K- 1 of search information A are respectively E 0 to E K-1 (K=4 in FIG. 1), each time partial data is input to the register 620, The AND of the read signal 151 thereto is accumulated. Therefore, when all partial data input is completed, the register 620 contains E 0 .
The logical operation results of E 1 ...E K-1 are stored. That is, the output of the register 620 becomes a matching result signal 152 indicating whether or not the information stored in the block of the storage means 110 that outputs this read signal 151 matches the search information A.

(発明の効果) 以上説明したように本発明による連想記憶装置
は所望のデータの格納位置を示すアドレスを供給
することによりアクセスされる安価な通常の記憶
素子を用いて構成できる。NワードM×Kビツト
の連想記憶装置は2MワードM×Kビツトの通常の
記憶素子で構成できる。
(Effects of the Invention) As explained above, the content addressable memory device according to the present invention can be constructed using an inexpensive ordinary memory element that is accessed by supplying an address indicating the storage location of desired data. An N word M.times.K bit content addressable memory device can be constructed from a 2M word M.times.K bit ordinary memory element.

従つて、1メガビツトの半導体技術を用いれ
ば、一例として、ブロツク内の列数を8、入力デ
ータ101のビツト数を6ビツトとすると、2キ
ロワード48ビツトの連想記憶装置を1チツプで実
現できる。一般市販されている半導体連想メモ
リ、例えばシグネテイツクス(Signetics)社の
連想メモリIC8220は4ワード2ビツトであるの
に比較し、本発明による連想記憶装置は極めて大
容量であるといえる。
Therefore, if 1 megabit semiconductor technology is used, for example, if the number of columns in a block is 8 and the number of bits of input data 101 is 6 bits, a 2 kiloword, 48 bit content addressable memory device can be realized in one chip. Compared to a generally commercially available semiconductor associative memory, such as the associative memory IC8220 manufactured by Signetics, which has 4 words and 2 bits, the associative memory device according to the present invention can be said to have an extremely large capacity.

また、この連想記憶装置の探索動作や登録動作
は数回の通常の記憶素子のアクセス終了でき、従
来のワードシリアル・ビツトパラレルあるいはワ
ードパラレル・ビツトシリアルの連想記憶装置に
比べ高速である。
Further, the search operation and registration operation of this content addressable memory device can be completed by accessing the memory elements several times, and is faster than conventional word serial/bit parallel or word parallel/bit serial content addressable memory devices.

さらに、探索情報の一部をマスクしての探索動
作や複数のアドレスで整合した場合の多重整合処
理も可能である。
Furthermore, it is also possible to perform a search operation by masking part of the search information, and to perform multiple matching processing in the case of matching at multiple addresses.

すなわち、本発明によれば高速、大容量、低価
格、高機能な連想記憶装置を実現できる。このよ
うな連想記憶装置が情報処理システムの記憶装置
に利用されると、データベース、パタン認識、人
工知能などにおける連想処理や比較演算処理を高
速に実行する情報処理システムを実現できる。
That is, according to the present invention, a high-speed, large-capacity, low-cost, and highly functional associative memory device can be realized. When such an associative memory device is used as a storage device of an information processing system, it is possible to realize an information processing system that can perform associative processing and comparison processing in databases, pattern recognition, artificial intelligence, etc. at high speed.

なお、以上の説明において記憶手段110の登
録情報で指定される行のみ“1”を格納させてい
たが、“0”を格納させることも可能である。ま
た、記憶手段110のブロツク内の列を隣接させ
ていたが、各ブロツクの同一列をまとめて配置す
ることも可能である。この場合、カウンタ170
が上行、登録アドレス132が下位の行を指定す
ることになる。したがつて、列選択手段130、
書込みデータ発生手段140、整合処理手段15
0は種々の変形を適用できる。
In the above description, "1" is stored only in the row specified by the registration information of the storage means 110, but "0" may also be stored. Further, although the columns in the blocks of the storage means 110 are arranged adjacent to each other, it is also possible to arrange the same columns of each block together. In this case, the counter 170
specifies the upper row, and the registered address 132 specifies the lower row. Therefore, the column selection means 130,
Write data generation means 140, matching processing means 15
0 can be modified in various ways.

また、登録アドレス132と探索アドレス16
2とを共通にし、入力出端子数を削減することも
可能である。
In addition, the registered address 132 and the search address 16
It is also possible to reduce the number of input/output terminals by making them common.

したがつて、以上の説明は本発明の特許請求の
範囲を限定するものではない。
Therefore, the above description is not intended to limit the scope of the claimed invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による連想記憶装置の一実施例
の説明図、第2図は記憶手段110の記憶内容の
説明図、第3図は第1図の行選択手段120の一
実施例の説明図、第4図は第1図の列選択手段1
30の一実施例の説明図、第5図は第1図の書込
みデータ発生手段140の一実施例の説明図であ
る。第6図は整合処理手段の一実施例を示す図。 110……記憶手段、120……行選択線、1
30……列選択手段、140……書込みデータ発
生手段、150……整合処理手段、160……エ
ンコード手段、310,510……デコーダ、3
20,430……オアゲート、410……ブロツ
クデコーダ、440……列デコーダ、420……
インバータ、610……アンドゲート、620…
…レジスタ。
FIG. 1 is an explanatory diagram of one embodiment of the associative memory device according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of the storage contents of the storage means 110, and FIG. 3 is an explanatory diagram of one embodiment of the row selection means 120 of FIG. Figure 4 shows the column selection means 1 in Figure 1.
FIG. 5 is an explanatory diagram of an embodiment of the write data generating means 140 of FIG. 1. FIG. 6 is a diagram showing an embodiment of matching processing means. 110... Storage means, 120... Row selection line, 1
30... Column selection means, 140... Write data generation means, 150... Matching processing means, 160... Encoding means, 310, 510... Decoder, 3
20, 430...OR gate, 410...Block decoder, 440...Column decoder, 420...
Inverter, 610...and gate, 620...
…register.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 入力データの入力数を計数する計数手段と、
記憶素子が行列状に配置された記憶手段と、登録
動作時に記憶手段の全ての行選択線を並列に駆動
し、探索動作時に入力データで指定された行選択
線を選択的に駆動する行選択手段と、登録動作時
に登録アドレスと計数手段の内容で指定された記
憶手段の列選択線を選択的に駆動し、探索動作時
に計数手段の内容で指定される複数の列選択線を
並列に駆動する列選択手段と、入力データで指定
された行のみ反転する書込みデータを記憶手段の
全ての列の書込みデータ線に供給する書込みデー
タ発生手段と、計数手段の内容で指定された記憶
手段の各列の読取り信号を入力データが与えられ
る毎に取込み、整合したか否かを判定する整合処
理手段と、この出力につながるエンコード手段と
を備えたことを特徴とする連想記憶装置。
1 counting means for counting the number of input data;
A storage means in which storage elements are arranged in a matrix, and a row selection device that drives all row selection lines of the storage means in parallel during a registration operation and selectively drives row selection lines specified by input data during a search operation. selectively drives the column selection line of the storage means specified by the registered address and the contents of the counting means during the registration operation, and drives in parallel a plurality of column selection lines specified by the contents of the counting means during the search operation. column selection means for inverting only the row specified by the input data, write data generation means for supplying write data to write data lines of all columns of the storage means, and storage means specified by the contents of the counting means. What is claimed is: 1. An associative memory device comprising: matching processing means for taking in a column read signal every time input data is given and determining whether or not there is matching; and encoding means connected to the output.
JP26676184A 1984-12-18 1984-12-18 Associative storage device Granted JPS61144798A (en)

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JPS61144798A JPS61144798A (en) 1986-07-02
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5927037B2 (en) * 1973-11-21 1984-07-03 ゲオルギイ ヴイクトロヴイチ ヴイタリエフ associative memory device
JPS58212697A (en) * 1982-06-04 1983-12-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Encoding circuit

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