高速缓存内容寻址存储器和存储芯片封装结构制造技术

本发明专利技术提供一种高速缓存内容寻址存储器和存储芯片封装结构，高速缓存内容寻址存储器包括三态内容寻址存储器、封装层和动态随机存储器裸芯；各所述动态随机存储器裸芯堆叠设置，各所述动态随机存储器裸芯堆叠形成堆叠存储器；所述三态内容寻址存储器与所述堆叠存储器中的一所述动态随机存储器裸芯电性连接；所述三态内容寻址存储器与所述封装层电性连接，所述堆叠存储器中的一所述动态随机存储器裸芯与所述封装层电性连接。通过将三态内容寻址存储器和至少两个动态随机存储器裸芯封装于高速缓存内容寻址存储器内，能够有效提高存储器的存储和读取速度，并且有效提高了容量。并且有效提高了容量。并且有效提高了容量。

【技术实现步骤摘要】
高速缓存内容寻址存储器和存储芯片封装结构


[0001]本专利技术涉及存储半导体
，特别涉及一种高速缓存内容寻址存储器和存储芯片封装结构。

技术介绍

[0002]TCAM (ternary content addressable memory)是一种三态内容寻址存储器，主要用于快速查找ACL（Access Control Lists，访问控制列表）、路由等表项。使用基于硬件的TCAM查找法进行查找时，整个表项空间的所有数据在同一时刻被查询，查找速度不受表项空间数据大小影响，每个时钟周期完成一次查找，平均查找速度是基于SRAM（Static Random
‑
Access Memory，静态随机存取存储器）算法查找的6倍，最坏情况下，能达到128倍。
[0003]目前TCAM的主要有基于硬件的TCAM和基于SRAM存储软件模拟两种方式实现。
[0004]硬件TCAM存储器是从CAM (content addressable memory)的基础上发展而来的。一般的CAM存储器中每个bit位的状态只有两个，“0”或“1”，而TCAM中每个bit位有三种状态，除掉“0”和“1”外，还有一个“don
’
t care”状态，所以称为“三态”，它是通过掩码来实现的，正是TCAM的这个第三种状态特征使其既能进行精确匹配查找，又能进行模糊匹配查找。
[0005]每一个硬件TCAM存储单元包含2个SRAM单元和比较电路。与SRAM相比存储密度很低，在相同芯片面积前提下，TCAM容量远小于SRAM容量。因此TCAM成本和功耗是普通SRAM的数十倍，且无法做到较大的存储容量。

技术实现思路

[0006]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种高速缓存内容寻址存储器和存储芯片封装结构。
[0007]一种高速缓存内容寻址存储器，包括：三态内容寻址存储器、封装层和至少两个动态随机存储器裸芯；各所述动态随机存储器裸芯堆叠设置，各所述动态随机存储器裸芯堆叠形成堆叠存储器，且各所述动态随机存储器裸芯依次电性连接；所述三态内容寻址存储器与所述堆叠存储器中的一所述动态随机存储器裸芯电性连接；所述三态内容寻址存储器与所述封装层电性连接，所述堆叠存储器中的一所述动态随机存储器裸芯与所述封装层电性连接，所述封装层设置有用于与外部电性连接的连接凸块。
[0008]在其中一个实施例中，还包括逻辑裸芯，所述封装层为第一中介层；所述三态内容寻址存储器与所述第一中介层电性连接；所述逻辑裸芯设置于所述堆叠存储器与所述第一中介层之间，所述堆叠存储器中的最靠近所述第一中介层的一所述动态随机存储器裸芯通过所述逻辑裸芯与所述第一中介层电性连接。
[0009]在其中一个实施例中，所述三态内容寻址存储器与所述逻辑裸芯通过设置于所述第一中介层上的总线电性连接。
[0010]在其中一个实施例中，所述三态内容寻址存储器通过第一微凸块与所述第一中介层电性连接，所述逻辑裸芯通过第二微凸块与所述第一中介层电性连接。
[0011]在其中一个实施例中，所述封装层内集成有逻辑裸芯；所述堆叠存储器中的最靠近所述封装层的一所述动态随机存储器裸芯通过第三微凸块与所述封装层电性连接；所述三态内容寻址存储器通过第四微凸块与所述封装层电性连接。
[0012]在其中一个实施例中，所述三态内容寻址存储器与所述堆叠存储器中的最靠近所述封装层的一所述动态随机存储器裸芯通过设置于所述封装层上的总线电性连接。
[0013]在其中一个实施例中，所述封装层为逻辑裸芯；所述三态内容寻址存储器与所述堆叠存储器堆叠设置；所述三态内容寻址存储器的位置被设置为：所述三态内容寻址存储器设置于所述堆叠存储器远离所述逻辑裸芯的一侧，所述三态内容寻址存储器与所述堆叠存储器中最远离所述逻辑裸芯的一所述动态随机存储器裸芯电性连接，所述堆叠存储器中最靠近所述逻辑裸芯的一所述动态随机存储器裸芯与所述逻辑裸芯电性连接；或，所述三态内容寻址存储器设置于所述堆叠存储器与所述逻辑裸芯之间，所述堆叠存储器中最靠近所述逻辑裸芯的一所述动态随机存储器裸芯通过所述三态内容寻址存储器与所述逻辑裸芯连接。
[0014]在其中一个实施例中，所述三态内容寻址存储器设置于所述堆叠存储器远离所述逻辑裸芯的一侧，所述三态内容寻址存储器与所述堆叠存储器中最远离所述逻辑裸芯的一所述动态随机存储器裸芯采用TSV电性连接，逻辑裸芯动态随机存储器裸芯逻辑裸芯所述堆叠存储器中最靠近所述逻辑裸芯的一所述动态随机存储器裸芯与所述逻辑裸芯通过第五微凸块电性连接。
[0015]一种存储芯片封装结构，包括处理器和第二中介层，其特征在于，还包括上述任一实施例中所述的高速缓存内容寻址存储器，所述高速缓存内容寻址存储器的所述封装层的所述连接凸块与所述第二中介层电性连接，所述处理器与所述第二中介层电性连接。
[0016]在其中一个实施例中，还包括封装基板，所述高速缓存内容寻址存储器与处理器设置于所述第二中介层的第一面，所述第二中介层的第二面与所述封装基板电性连接。
[0017]上述高速缓存内容寻址存储器和存储芯片封装结构，通过将三态内容寻址存储器和至少两个动态随机存储器裸芯封装于高速缓存内容寻址存储器内，能够有效提高存储器的存储和读取速度，并且有效提高了容量。
附图说明
[0018]图1为一个实施例中的存储芯片封装结构的结构示意图；图2为一个实施例中的高速缓存内容寻址存储器的结构示意图；图3为另一个实施例中的高速缓存内容寻址存储器的结构示意图；图4为又一个实施例中的高速缓存内容寻址存储器的结构示意图。
具体实施方式
[0019]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0020]需要说明的是，当元件被称为“固定于”、“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0021]实施例一本实施例中，如图1和图2所示，提供一种存储芯片封装结构，包括高速缓存内容寻址存储器102、处理器101和第二中介层108，所述高速缓存内容寻址存储器102的所述封装层的所述连接凸块与所述第二中介层108电性连接，所述处理器101与所述第二中介层108电性连接。
[0022]本实施例中，该处理器101为CPU（central processing unit，中央处理器101）、GPU（graphics processing unit，图形处理器101）、FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列）、ASIC（Application SpecificIn本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速缓存内容寻址存储器，其特征在于，包括：三态内容寻址存储器、封装层和至少两个动态随机存储器裸芯；各所述动态随机存储器裸芯堆叠设置，各所述动态随机存储器裸芯堆叠形成堆叠存储器，且各所述动态随机存储器裸芯依次电性连接；所述三态内容寻址存储器与所述堆叠存储器中的一所述动态随机存储器裸芯电性连接；所述三态内容寻址存储器与所述封装层电性连接，所述堆叠存储器中的一所述动态随机存储器裸芯与所述封装层电性连接，所述封装层设置有用于与外部电性连接的连接凸块。2.根据权利要求1所述的高速缓存内容寻址存储器，其特征在于，还包括逻辑裸芯，所述封装层为第一中介层；所述三态内容寻址存储器与所述第一中介层电性连接；所述逻辑裸芯设置于所述堆叠存储器与所述第一中介层之间，所述堆叠存储器中的最靠近所述第一中介层的一所述动态随机存储器裸芯通过所述逻辑裸芯与所述第一中介层电性连接。3.根据权利要求2所述的高速缓存内容寻址存储器，其特征在于，所述三态内容寻址存储器与所述逻辑裸芯通过设置于所述第一中介层上的总线电性连接。4.根据权利要求2所述的高速缓存内容寻址存储器，其特征在于，所述三态内容寻址存储器通过第一微凸块与所述第一中介层电性连接，所述逻辑裸芯通过第二微凸块与所述第一中介层电性连接。5.根据权利要求1所述的高速缓存内容寻址存储器，其特征在于，所述封装层内集成有逻辑裸芯；所述堆叠存储器中的最靠近所述封装层的一所述动态随机存储器裸芯通过第三微凸块与所述封装层电性连接；所述三态内容寻址存储器通过第四微凸块与所述封装层电性连接。6.根据权利要求5所述的高速缓存内容寻址存储器，其特征在于，所述三态内容寻址存储器与所述堆叠存储器中的最靠近所述封装层的一所述动态随机存储器裸...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡楠，孔剑平，王琪，李炳博，
申请(专利权)人：浙江微片科技有限公司，
类型：发明
国别省市：