随着集成电路产业的蓬勃发展,处理器和主存储器之间的性能差距越来越大,而高速缓存Cache作为二者之间的中转站,其性能的提高会对整个系统性能提升有很大的帮助。Cache主要由Data、Tag以及外围电路组成,而Tag一般由CAM实现。CAM通过并行快速的匹配来完成Cache对地址的搜索。所以,对高性能CAM的深入研究具有重要的意义。本论文主要是对混合型匹配线(HYBRID type match line)CAM进行研究并设计了一款基于混合型匹配线结构的16Kb的CAM。本论文的工作和创新点如下：1.对CAM的六种位单元结构、工作原理、优缺点进行了分析,并对六种位单元结构进行了仿真比较,选择出适合本论文的CAM位单元。2.对CAM的匹配线结构进行了详细的分析,通过进行仿真比较,总结出各个结构的优缺点。3.提出了一种基于混合型匹配线结构的高性能混合型CAM,通过仿真分析,证明该CAM具有高速、低功耗、高稳定性的特点。4.针对本文提出的混合型结构,设计了整体的CAM电路架构,并进行了基本的功能仿真。