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基于FPGA的存儲解決方案——外部SRAM

2017-07-27 16:29:26

外部SRAM是指連接在FPGA外部的靜態(tài)RAM(SRAM)。外部SRAM存儲器也有很多種類工藝技術。對于外部SRAM的選擇是由應(yīng)用需求的性質(zhì)決定的作用。使用外部SRAM存儲器兼具優(yōu)缺點左右。

優(yōu)點
外部SRAM存儲器提供比片內(nèi)存儲器更大的存儲容量去創新,速度也相當(dāng)快管理,但是略差于片內(nèi)存儲器支撐作用。常用的外部SRAM的容量可達(dá)128KB至10MB穩步前行。特殊的SRAM可以具有更小或更大的容量。SRAM一般情況下是具有很低的反應(yīng)時間和高吞吐量的設(shè)備全會精神,由于是通過共享的雙向總線連接到FPGA上,外部SRAM的速度比片上存儲器稍低拓展基地。SRAM的接口很簡單集中展示,這使得將SRAM連接到FPGA成為一項簡單的設(shè)計工作。你還可以使用多個外部SRAM共享總線體系流動性,甚至使用不同種類外部存儲器探索創新,比如閃存或SDRAM。

缺點
在基于FPGA的嵌入系統(tǒng)中使用外部SRAM的主要缺點就是成本高以及占用板上空間實現了超越。SRAM設(shè)備要比其它高容量的存儲器諸如SDRAM新產品,每MB的平均售價更昂貴。而且SRAM也比SDRAM和“零空間”的FPGA片內(nèi)存儲器平均每MB占用更多的板上空間橋梁作用。

最佳應(yīng)用場合
外部SRAM作為存儲中等大小的數(shù)據(jù)模塊的緩沖表現(xiàn)良好長遠所需。可以使用外部SRAM作為不適合片內(nèi)存儲器且反應(yīng)時間又低于SDRAM的數(shù)據(jù)緩存讓人糾結。還可以將多個SRAM相組合以增加容量規模。
SRAM也是隨機尋址數(shù)據(jù)的最佳選擇。很多SRAM器件都可以存取無序地址的數(shù)據(jù)基石之一,反應(yīng)時間與存取有序地址的數(shù)據(jù)一樣短聯動,而SDRAM在這一點上做得并不好。SRAM是大型LUT的理想存儲器種類共同努力,能夠儲存諸如對于片內(nèi)存儲器來說過于巨大的色彩轉(zhuǎn)換運算法則數(shù)據(jù)行業內卷。
外部SRAM作為執(zhí)行存儲器為無緩存的CPU工作時表現(xiàn)相對良好。當(dāng)CPU沒有緩存來緩沖其它種類存儲器的高反應(yīng)時間時逐漸完善,外部SRAM的低反映時間特性有助于改善CPU的性能參與能力。

不適于應(yīng)用場合
外部SRAM不適用的系統(tǒng)包括:需要使用大數(shù)據(jù)量存儲器的系統(tǒng)和成本受限的系統(tǒng)。如果系統(tǒng)需求一個大于10MB的存儲模塊廣泛關註,設(shè)計者將更傾向于考慮其它種類的存儲器國際要求,比如更低廉的SDRAM。

外部SRAM的種類
有多種SRAM器件可供選擇鍛造。最常見的種類如下:
異步SRAM – 由于其不依靠時鐘競爭激烈,所以是最慢的一種SRAM持續創新。
同步SRAM(SSRAM)– 同步SRAM運行同步于一個時鐘信號 。同步SRAM的速度比異步SRAM快空白區,但是也更昂貴協調機製。
偽SRAM – 偽SRAM(PSRAM)是指具有SSRAM接口的動態(tài)RAM(DRAM)
零總線周轉(zhuǎn)時間SRAM –零總線周轉(zhuǎn)時間SRAM(ZBT SRAM)從讀到寫的轉(zhuǎn)換需要零個時鐘周期,這使得它的反應(yīng)時間很短形勢。ZBT SRAM通常需要一個專用的控制器使其低反應(yīng)時間的優(yōu)勢發(fā)揮出來實踐者。

注意事項
為使外部SRAM器件達(dá)到出最佳性能,建議遵循以下原則:
使用與連接的主系統(tǒng)控制器的接口數(shù)據(jù)帶寬相同的SRAM約定管轄。
如果管腳使用或板上空間的限制高于系統(tǒng)性能要求數據,可以使用較連接的控制器的數(shù)據(jù)帶寬小一些的SRAM設(shè)備,以便減少管腳數(shù)量并減少PCB板上可能的存儲器數(shù)量發揮。然而顯著,這種變化將導(dǎo)致降低SRAM接口的性能。
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