赵毅教授课题组锗（Ge）基三态内容寻址存储器（TCAM）的研究成果被2018 Symposia on VLSI Technology and Circuits接收

编辑：xdx 日期：2018-04-02 11:11 访问次数：1080

近日，信电学院赵毅教授课题组关于三态内容寻址存储器（Ternary Content Addressable Memory，TCAM）的论文被2018 Symposia on VLSI Technology and Circuits（简称VLSI Symposia）接收。该项工作利用半导体集成电路工艺，设计并研制出了新型的基于记忆二极管的三态内容寻址存储器。VLSI Symposia是半导体技术集成电路领域的顶级国际会议，在国际半导体学术界以及工业界均享有很高的学术地位和广泛影响。这是浙江大学首次在Symposia on VLSI Technology and Circuits上发表论文。2018 Symposia on VLSI Technology and Circuits会议将于6月18日至6月22日在美国夏威夷召开。

内容寻址存储器（Content Addressable Memory，CAM）具有广泛的应用前景，目前主要应用于网络节点中对地址寻址与搜索、数据流控制等。随着将来随着网络技术的发展，网络复杂度与数据量的增加，使用传统的两态存储CAM已无法满足需求，成为网络速度和功耗的瓶颈。业界已提出了三态CAM（TCAM），TCAM可以大幅度降低搜索功耗，提高搜索速度，然而目前主流的TCAM架构都是基于传统的SRAM，DRAM等基本存储单元，导致了TCAM结构复杂，功耗和集成密度都存在问题。此外，随着日益增长的IoT应用，对低静态功耗CAM的需求也越来越大，而这用传统的SRAM和DRAM架构是无法实现的。针对该问题，赵毅教授课题组首次提出并制备出了由记忆二极管阵列构成的非易失性三态寻址存储器。不同于当前主流研究中的内容寻址存储器，本研究工作提出的基于锗（Ge）基集成电路工艺的新型内容存储器与标准CMOS工艺兼容，电路结构简单，基本器件尺寸可降低至10nm技术节点以下，大大减小了芯片面积，另外一个重要的特点为由于其非易失性与非线性，该技术在功耗问题上也有重大突破。该成果是课题组在长期锗基CMOS逻辑器件研究的基础上，探索锗基器件在存储器件中应用的创新研究成果。论文的第一作者为硕士研究生张依同学，陈冰博士对该研究成果有重要贡献。

图1网络路由器对IPv6数据包进行分类与转发

图2（a）TCAM工作原理示意图；（b）本研究中TCAM的基本单元结构示意图

图3（a）2×2 TCAM 三维阵列示意图；（b）TCAM存储单元的材料结构