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SRAM 셀 안정성 분석을 이용한 고속 데이터 처리용 TCAM(Ternary Content Addressable Memory) 설계
High Speed TCAM Design using SRAM Cell Stability 원문보기

한국산업정보학회논문지 = Journal of the Korea Industrial Information Systems Research, v.18 no.5, 2013년, pp.19 - 23  

안은혜 (경북대학교 전자공학과) ,  최준림 (경북대학교 전자공학과)

초록
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본 논문에서는 고속 데이터 처리용 TCAM(Ternary Content Addressable Memory) 설계를 위하여 6T SRAM cell의 안정성 분석 방법에 대해 기술하였다. TCAM은 고속 데이터 처리를 목적으로 하기 때문에 동작 주파수가 높아질수록 필요 시 되는 CMOS 공정의 단위가 작아지게 된다. 공급 전압의 감소는 TCAM 동작에 불안정한 영향을 줄 수 있으므로 SRAM cell 안정성 분석을 통한 TCAM 설계가 필수적이다. 우리는 6T SRAM의 정적 노이즈 마진(SNM)을 측정하여 분석하였고, TCAM의 모든 시뮬레이션은 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper deals with the analysis of 6T SRAM cell stability for Hi-speed processing Ternary Content Addressable Memory. The higher the operation frequency, the smaller CMOS technology required in the designed TCAM because the purpose of TCAM is high-speed data processing. Decrease of Supply voltage...

주제어

#TCAM   #SRAM   #Static Noise Margin   #Write Margin   #Read Margin  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 고속 데이터 처리를 목적으로 하는 TCAM을 설계하기 위해 SNM 측정을 통한 SRAM의 셀 안정성 분석 방법을 제시하였다. 제안된 회로에서의 시뮬레이션에서 write margin과 read margin이 각각 0.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
TCAM는 어떤 분야에서 대표적으로 이용되나? TCAM은 기존의 CAM과 달리 데이터를 기록하는 밸류 셀(Value Cell)뿐만 아니라 마스크 셀(Mask Cell)을 따로 구성하여 0, 1의 이진 값과 돈 케어 값(Don’t care: X) 모두 사용할 수 있다. 그러므로 고속으로 IP 주소 테이블 검색하여 다음 목적지를 찾는 분야에 대표적으로 이용되고 있다. [1] 또한, TCAM은 고속 데이터 처리를 주요 목적으로 하기 때문에 동작 주파수가 높아질수록 SRAM 셀에 대한 안정성 분석이 필수적이게 된다.
CAM이란? CAM(Content Addressable Memory)은 탐색 데이터를 처리해야 하는 분야에 사용되는 특수 메모리로써 저장된 데이터의 수와 상관없이 병렬 처리 방식으로 접근하여 검색 데이터와 비교가 가능하다. 그렇기 때문에 대용량 데이터 처리 시스템에 많이 사용되고 있으며 빠른 속도의 이점을 지니고 있다.
TCAM과 CAM의 차이는 무엇인가? 본 논문에서는 CAM의 구조를 변형하여 TCAM(Ternary Content addressable memory) 설계를 제안하였다. TCAM은 기존의 CAM과 달리 데이터를 기록하는 밸류 셀(Value Cell)뿐만 아니라 마스크 셀(Mask Cell)을 따로 구성하여 0, 1의 이진 값과 돈 케어 값(Don’t care: X) 모두 사용할 수 있다. 그러므로 고속으로 IP 주소 테이블 검색하여 다음 목적지를 찾는 분야에 대표적으로 이용되고 있다.
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참고문헌 (7)

  1. K. Pagiamtzis and A. Sheikholeslami, "Content-Addressable Memory (CAM) Circuits and Architectures : A Tutorial and Survey" IEEE J, Solid-State Circuits, Vol. 41, no. 3, pp 712-727, March 2006. 

    상세보기 crossref

  2. Debasis Mukherjee, Hemanta Kr. Mondal and B.V.R.Reddy, "Static Noise Margin Analysis of SRAM Cell for High Speed Application" IJCSI, Vol. 7, Issue 5, September 2010. 

  3. Ajay Gadhe and Ujwal Shirode, "Read stability and Write ability analysis of different SRAM cell structures" IJERA, Vol. 3, Issue 1, pp.1073-1078, 2013. 

  4. J. Wang, S. Nalam, and B. H. Calhoun, "Analyzing static and dynamic write margin for nanometer SRAMs" ISLPED, January. 1, 2008. 

  5. 박홍준, CMOS 디지털 집적회로 설계, 홍릉과학출판사, 2008. 

  6. Sampath Kumar, Arti Noor, Brajesh Kumar Kaushik and Brijesh Kumar, "Design of Ternary Content Addressable Memory (TCAM) with 180nm" ICDeCom, pp 1-5, 2011. 

  7. M. M. Hasan, A.B.M.H. Rashid, M.M. Hussain, "A Novel Match-line Selective Charging Scheme for High-Speed, Low-Power and Noise-Tolerant Content-Addressable Memory" ICIAS, pp 1-4, 2010. 

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