距離最小検出機能を有する連想メモリチップの試作と画像処理への応用

具有最小距离检测功能的相联存储芯片的原型制作及其在图像处理中的应用

基本信息

批准号：
12750293
负责人：
小出哲士
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Hiroshima University (2001)The University of Tokyo (2000)
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：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

1.連想メモリの評価・検証開発した連想メモリの要素回路の機能や遅延時間を実験的に検証するために,昨年度でチップ試作した距離最小検出機能持つ連想メモリをロジックアナライザにより測定し,検証した.測定結果より,80ビットのwinner参照距離まで100ns以下の検索時間の高速な最小距離検索機能を得ることができた.消費電力は260mWであった.2.低消費電力・大容量の連想メモリの設計測定結果に基づいて,設計の中に残っている誤りや回路の性能が不十分な部分の訂正を行った.更に性能を高めるために改良したWLA回路を提案した.この改良によりインバータのしきい値に依存することなく回路が自動的にwinner行の信号を最大に増幅するように自己調整することができるため,更に大きな範囲で距離の増幅が可能となった.改良したWLA回路を用いたテストチップを0.6μm,3.3V CMOS技術をて試作した.チップ面積9.75mm^2,最大パターン長768ビット,1参照パターン当たり(1行当たり)の消費電力1.35mW,最小距離検索時間が70ns以下を実現し,従来結果と比較して優れた高速・小面積・低消費電力化を達成することができた.3.マンハッタン距離指標連想メモリの設計と画像圧縮への応用実際のアプリケーションとして,連想メモリを用いたベクトル量子化による画像圧縮を取り上げ,シミュレーションから画像圧縮に必要とされるビット数や行数(パターン数)の検討を行った.シミュレーション結果からビット数は6bit程度あれば画質に影響しないことを確認した.画像圧縮用の連想メモリの設計では,距離指標としてマンハッタン距離を用いる場合のアーキテクチャと回路の設計を行い,0.35μm,3.3V CMOS技術を用いてテストチップ設計した.

1。对关联记忆的评估和验证，以实验验证开发的关联内存元素电路的功能和延迟时间，使用逻辑分析仪测量并验证了与去年产生的最小距离检测功能的关联记忆。从测量结果中，获得了高速最小距离搜索功能，其搜索时间为100 ns或更少至80位获奖者参考距离。功耗为260兆瓦。 2。根据低功耗和大容量关联记忆的设计测量结果，对设计中剩余的错误进行了更正，并且进行了电路性能不足。为了进一步提高性能，我们提出了改进的WLA电路。这种改进使电路可以自动将获胜器行中的信号调整为最大值，而无需依赖逆变器阈值，从而可以进行更大的距离扩增。使用改进的WLA电路的测试芯片为0.6μm，3.3 V，我们使用CMOS技术创建了一个原型。芯片面积9.75mm^2，最大图案长度为768位，每个参考模式的功耗（每排）1.35MW，最小距离搜索时间为70N或更少，与先前的结果相比，高速高速，小面积和低功率消耗可实现3。曼哈顿距离索引关联内存和图像压缩的应用作为实际应用的应用，使用矢量量化的图像压缩使用了使用关联存储器进行量化，并从模拟中检查了图像压缩所需的位和行的数量（数量）。从仿真结果中，我们确认，如果位数约为6位，则对图像质量没有影响。在用于图像压缩的关联内存的设计中，当将曼哈顿距离用作距离指数时，设计了体系结构和电路设计，并且使用0.35μm，3.3V CMOS技术设计了测试芯片。