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完全並列検索用セルを６Tr/４Trで実現し、1024ビット以上の並列動作が可能に！！
従来のSRAM/DRAMを用いたTCAMで、完全並列用TCAMを実現するには、回路規模が増大し、かつ、高消費電力の課題があった。 本発明は、不揮発記憶素子の一つであるMTJ(Magnetic Tunnel Junction)素子の特性を活用し、演算と記憶機能の一体化を図り、非常にコンパクトかつ低消費電力なTCAMを実現した。 また、ダイオードNMOSトランジスタの活用により、144ビット並列動作を可能とするTCAMワード回路（マッチラインドライバー）を提言している。
従来レベルの短い時間動作で消費電力と面積を低減
不安定なエネルギー供給下でも継続的な演算処理を可能にする間欠的コンピューティングのエッジデバイス実装において，不揮発記憶回路（不揮発レジスタ）を活用し、ローカルなデータ転送のみで内部状態を不揮発記憶処理できる不揮発ロジック回路構造が有望な選択肢となる。 従来の不揮発レジスタは、1ビット記憶回路（不揮発フリップフロップ、NV-FF）をビット数分接続する構成であり、1ビットあたり2個のMTJ素子を必要とするため、面積やエネルギーのオーバーヘッドが大きいという課題があった。これに対して発明者らは共有リファレンス方式（RLSS）という処理により消費エネルギーおよび面積を低減する効果をシミュレーションで確認したが、動作に必要な時間はレジスタのビット数に比例して増加するという新たな課題が生じた。 本発明は差分情報記憶方式（DISS）という方式を提案する。具体的には1ビットのデータを隣り合う2つのMTJ素子の抵抗状態の差分によって保持することで、バックアップ・リストアがそれぞれ2サイクルの動作で可能となり、消費エネルギーおよび面積の低減に加えて、動作時間も従来方式並みに抑える効果をシミュレーションで確認した。
