Memoria CAM

Celle di memoria associativa (CAM – Content Addressable Memory) sviluppate per essere integrate in chip che possano essere utilizzate per risolvere problemi di pattern recognition, come ad esempio l’analisi di sequenze di DNA o il riconoscimento di immagini.

Come funziona?

L’architettura della memoria CAM è stata progettata per ridurre la lunghezza delle linee di dati e di conseguenza ridurre il consumo energetico legato alla propagazione dei dati sulle linee stesse. Inoltre, un circuito di matching consente la riduzione dei consumi legati alla fase di ricerca, garantendo un’ottimizzazione del confronto tra i dati presenti e quelli immessi. Se uno dei bit della parola immessa non trova corrispondenza, la cella invia un segnale di kill che inibisce le commutazioni delle celle a valle. Grazie a questa caratteristica, la matrice di celle richiede meno di 0.4 fJ/bit per comparazione in tecnologie HPC (High Power Computing) e meno di 0.2 fJ/bit per tecnologie HPL (High Power Low-leakage). La cella CAM è stata progettata in due varianti, in tecnologia CMOS a 28 nm utilizzando un approccio fully-CMOS. Un prototipo contenente queste celle è stato fabbricato e testato, fino a 400 MHz, confermando le performances attese.

Applicazioni

• Riconoscimento di immagini;
• Identificazione di sequenze genetiche;
• analisi di immagini o dati biomedici.

Vantaggi

• Accelerazione dei processi per la risoluzione dei problemi di riconoscimento di pattern;
• A parità di potenza di calcolo, consumi energetici ridotti rispetto a FPGA e GPU;
• Facilmente integrabile come IP-block in un ASIC.