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再構成可能連想メモリ

国内特許コード P150012574
整理番号 S2014-0230-N0
掲載日 2015年11月20日
出願番号 特願2014-036698
公開番号 特開2015-162257
出願日 平成26年2月27日(2014.2.27)
公開日 平成27年9月7日(2015.9.7)
発明者
  • マタウシュ ハンスユルゲン
  • 赤澤 智信
出願人
  • 国立大学法人広島大学
発明の名称 再構成可能連想メモリ
発明の概要 【課題】参照データの次元数および個数の拡縮が可能な連想メモリを提供する。
【解決手段】再構成可能連想メモリ(100)は、それぞれが、参照データ保存回路(SC)と、距離計算回路(DP)と、距離/クロック数変換回路(DC)とを有する、複数のエレメント回路(30)と、複数のエレメント回路のそれぞれに対応して設けられ、それぞれが、与えられた回路構成信号に応じて、前段のエレメント回路から出力されるマッチ信号を次段のエレメント回路にトリガー信号として供給するか否かを制御する、複数のスイッチ回路(50)とを備える。スイッチ回路でカスケード接続された複数のエレメント回路によって、個別の参照データを保存し、当該参照データと検索データとの距離を計算し、当該距離に応じたクロック数をカウントしたタイミングを示すマッチ信号を出力する個別の参照データ検索回路(40)が構成される。
【選択図】図8
従来技術、競合技術の概要


近年、文字認識・画像認識などに代表されるパターンマッチングを必要とするアプリケーションが大変注目されている。特に、パターンマッチングをLSI(Large Scale Integrated Circuit)上で実現することにより、将来、人工知能およびモバイル機器などの高機能アプリケーションに適用可能になり、この技術の実現は、非常に注目を浴びている。



パターンマッチングでは、データベースに保存された複数の参照データの中から、完全に検索データと一致するパターンを検索する「完全一致検索処理」と、検索データと最も類似するパターンを検索する「最類似検索処理」とがある。



前者は、CAM(Content Addressable Memory)と呼ばれ、ネットワークルータのIPアドレステーブルのルーティングおよびプロセッサのキャッシュなどの実現に用いられる。人間の脳のような柔軟な検索・比較をコンピュータに処理させるには、後者の最類似検索処理を実現することが必要不可欠である。このような柔軟な比較を実現する機能を持つメモリのことを特に連想メモリ(Associative Memory)と呼ぶ。



連想メモリの例として、検索データと参照データとのマンハッタン距離またはユークリッド距離を用いて最類似検索処理を行うものが知られている(非特許文献1参照)。

産業上の利用分野


本発明は、連想メモリに関し、特に、連想メモリに保存される参照データの次元数および個数を拡縮する技術に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
それぞれが、参照データを保存する参照データ保存回路と、検索データと前記参照データ保存回路に保存されている前記参照データとの距離を計算する距離計算回路と、トリガー信号を受けてクロック信号のカウント動作を開始し、前記距離に応じたクロック数をカウントしたタイミングを示すマッチ信号を出力する距離/クロック数変換回路とを有する、複数のエレメント回路と、
前記複数のエレメント回路のそれぞれに対応して設けられ、それぞれが、与えられた回路構成信号に応じて、前段のエレメント回路から出力される前記マッチ信号を次段のエレメント回路に前記トリガー信号として供給するか否かを制御する、複数のスイッチ回路とを備え、
前記スイッチ回路でカスケード接続された複数の前記エレメント回路によって、個別の参照データを保存し、当該参照データと前記検索データとの距離を計算し、当該距離に応じたクロック数をカウントしたタイミングを示すマッチ信号を出力する個別の参照データ検索回路が構成される
ことを特徴とする再構成可能連想メモリ。

【請求項2】
複数の前記スイッチ回路がカスケード接続されており、
前記カスケード接続された複数の前記スイッチ回路によって、複数の前記参照データ検索回路のそれぞれから出力される前記マッチ信号の論理和を演算する論理和演算回路、および複数の前記参照データ検索回路のそれぞれから出力される前記マッチ信号を保存するシフトレジスタが構成される
ことを特徴とする請求項1に記載の再構成可能連想メモリ。

【請求項3】
前記シフトレジスタのシフト出力を参照して前記シフトレジスタに保存されている前記マッチ信号の出力元の参照データ検索回路を特定し、当該特定した参照データ検索回路を識別する信号を出力するWinner検出回路を備えている
ことを特徴とする請求項2に記載の再構成可能連想メモリ。

【請求項4】
回路構成情報を記憶し、当該回路構成情報に基づいて前記複数のスイッチ回路のそれぞれに前記回路構成信号を出力する回路構成情報記憶回路を備えている
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の再構成可能連想メモリ。

【請求項5】
前記回路構成情報記憶回路が不揮発性メモリで構成されている
ことを特徴とする請求項4に記載の再構成可能連想メモリ。
国際特許分類(IPC)
画像

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JP2014036698thum.jpg
出願権利状態 公開


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