4-Transistor IGZO Ternary Content Addressable Memory Enabling Large-Scale Array Integration for In-Memory Computing

doi:10.1109/led.2026.3725692

4-Transistor IGZO Ternary Content Addressable Memory Enabling Large-Scale Array Integration for In-Memory Computing

2026-08-21

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DOI：10.1109/led.2026.3725692

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我们报道了一种采用双栅IGZO晶体管的4晶体管（4T）三级内容寻址存储器（TCAM），其物理占位面积显著减小。高密度TCAM是内存增强型神经网络和先进计算系统的关键组成部分；然而，传统设计中过大的物理占位面积仍然是一个显著限制。所提出的TCAM单元采用简化结构，将晶体管数量减少至四个，远低于之前的SRAM基（16T）和氧化物半导体基（6T）方案。此外，将搜索线直接连接到栅电极有效缓解了IR压降，提高了该设计在大规模存储应用中的适用性。实验结果验证了所提出的设计，展示了准确的汉明距离计算（155.9 nA/bit）、高耐久性（>10¹⁰周期）以及快速操作性能，搜索延迟为350 ps，写入时间为220 ns。

Keyword:

TCAM

IGZO

Dual-gate transistor

4-Transistor IGZO Ternary Content Addressable Memory Enabling Large-Scale Array Integration for In-Memory Computing

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