超並列多値連想メモリに関する研究

大规模并行多级联想记忆研究

• 批准号: 08780233
• 负责人: 羽生 貴弘
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08780233/
• 关键词: 多値連想メモリ; 大小比較演算; 1トランジスタセル; フローティングゲートMOSトランジスタ; 機能分離形CAM

本研究ではまず、提案する多値連想メモリ(CAM)の仕様化を行った。すなわち、多値CAMで行う数値データ処理を分類し、知能情報処理に不可欠であると考えられる演算として「数値の大小比較演算」に特定し、これをできるだけ高速に実行できるCAMの構成を設計仕様とした。通常のCAMではマスク付き一致・不一致の検出は容易に高並列化可能であるが、数値の大小比較やソーティング等の演算は直列的に実行されているため、この演算をできるだけ高速に実行する新しい演算アルゴリズムと新しいハードウェア構成を検討することは極めて重要である。アルゴリズムレベルでの高性能化として、本研究では「情報の多値符号化表現」を活用することにより、大小比較すべきデータの桁数を減少させた。また、各CAMセルでの大小比較結果を適宜取りまとめることにより、n桁の多値データに対する大小比較演算をnステップで実行させることに成功した。ハードウェアレベルでの高性能化として、本研究では多値CAMをできるだけコンパクトに実現することで単位面積当たりの演算能力を高める方法を検討した。まず、コンパクトなCAMセルを実現するためにCAMセル自体の演算機能をできるだけ簡易なものにすることを考察した。具体的には、CAMセルアレー外部で共通に入力信号の変換を行うことにより、CAMセル内部では「単純なしきい演算機能」と「多値記憶機能」のみを実現すればよいことを見出した。さらに、フローティングゲートMOSトランジスタを活用することにより、CAMセルがこのトランジスタ1個のみで実現できることを明らかにした。なお、上記の研究成果は、最先端集積回路研究で最も権威のあるISSCC '97 (1997年2月)で発表されるなど、国内外の関連分野の研究者から高く評価された。

This study proposes a multi-value continuum management (CAM) model. The CAM structure is designed for high-speed operation. The CAM structure is designed for high-speed operation. The CAM is designed for high-speed operation. Generally, CAM is easy to detect, and it is very important to compare the size of the calculation and the operation of the series. In this study, we aim to reduce the number of columns in the "multi-value symbolic representation of information" by using the "multi-value symbolic representation" method. The size comparison result of each CAM group is suitable for the calculation of the size comparison of the CAM group. This paper discusses the method of improving the performance of multi-value CAM. A simple way to realize the CAM function Specifically, the CAM is not only external, but also internal, such as "pure calculation function" and "multi-memory function". The first step is to make sure that the MOS is active. ISSCC '97 (February, 1997), the most advanced integrated circuit research, was published in 1997 and highly evaluated by researchers in related fields at home and abroad.

项目成果

T. Hanyu: "2-Transistor-Cell 4-Valued Universal-Literal CAM for a Cellular Logic Image Processor" ISSCC Digest of Technical Papers. 46-47 (1997)

T. Hanyu：“用于细胞逻辑图像处理器的 2 晶体管单元 4 值通用文字 CAM”ISSCC 技术论文文摘。

T. Hanyu: "Design of a One-Transistor-Cell Multiple-Valued CAM" IEEE Journal of Solid-State Circuits. 31. 1669-1674 (1996)

T. Hanyu：“单晶体管单元多值 CAM 的设计”IEEE 固态电路杂志。

T. Hanyu: "Low-Power Multiple-Valued Current-Mode Integrated Circuit with Current-Source Control and Its Application" Proc. ASP-DAC '97. 413-418 (1997)

T. Hanyu：“具有电流源控制的低功耗多值电流模式集成电路及其应用”Proc。