FPGA為什么要使用SDRAM
2020-06-24 09:21:04
SDRAM有一個同步接口，在響應控制輸入前會等待一個時鐘信號，這樣就能和計算機的系統總線 同步。時鐘被用來驅動一個有限狀態機，對進入的指令進行管線(Pipeline)操作。這使得SDRAM與沒有同步接口的異步DRAM相比，可以有一個更復雜的操作模式。
管線 意味著芯片可以在處理完之前的指令前，接受一個新的指令 。在一個寫入的管線 中，寫入命令在另一個指令執行完之后可以立刻執行，而不需要等待數據寫入存儲隊列的時間。在一個讀取的流水線中，需要的數據 在讀取指令發出之后固定數量的時鐘頻率后到達，而這個等待的過程可以發出其它附加指令。這種延遲被稱為等待時間(Latency)，在為計算機購買內存時是一個很重要的參數。
SDRAM在計算機中被廣泛使用，從起初的SDRAM到之后一代的DDR（或稱DDR1），然后是DDR2 和DDR3 進入大眾市場，2015年開始DDR4進入消費市場。如UMI型號 UD408G5S1AF的一款8Gb 32位 DDR4 SDRAM，是一款支持使用在英特爾Arria 10 SoC FPGA以及Kintex Ultrascale FPGA中的存儲器。32位 DDR4 SDRAM非常適合邊緣類計算，或對PCB面積有緊湊要求的深度學習計算設備。
為什么要使用內存控制器？
動態內存的驅動比靜態內存的驅動更加復雜...我們需要行，列和存儲體以及刷新周期來處理。但是由于SDRAM的高速性和低單位成本使其引人注目。
因此我們需要的是一種訪問SDRAM的方法，但是要易于使用靜態內存。這就是創建內存控制器的原因。它們充當轉換層：一方面，它們為用戶提供了易于使用的內存接口，然后進行了繁瑣的工作來驅動真實的SDRAM信號。
SDRAM引腳
如果我們看一下SDRAM的引腳，那么會有一些新來者。
地址和數據總線仍然存在，但是地址總線只有11位（用于提供要打開的行，然后提供列地址）。BA引腳指定了存儲區（由于在我們的示例中只有2個存儲區，因此我們僅需要一個引腳）。WE，CAS和RAS一起用作命令引腳，因此我們可以向SDRAM發送8個不同的命令（命令包括“打開行”，“讀取”，“寫入”和“關閉行”）。使用了其他一些引腳（但未在圖片上顯示），例如時鐘，片選，字節使能...
請注意，在動態內存中，“打開行”稱為激活，“關閉行”稱為預充電。
刷新
SDRAM是動態存儲器：由于每個存儲器位值（0或1）都保存在一個微小的電容器中，電荷隨時間衰減，因此需要定期刷新其內容。但是衰減率足夠低，只要定期對其進行讀取和重新寫入（“刷新”），制造商就可以保證不會丟失任何數據。
有兩種刷新機制
· FPGA將“自動刷新”命令發送到SDRAM。
只要確保它定期完成（SDRAM數據表會告訴您最小刷新頻率）。
· FPGA“經常”訪問每一行。
打開一行會導致SDRAM中的“感測放大器”獲得該行所有電容器電荷的副本。然后，當該行關閉時，較早檢測到的值將被復制回電容器中，從而刷新過程中的數據。
本文關鍵詞：32位 DDR4 SDRAM FPGA
相關文章： Xilinx Kintex-7 FPGA開發板支持接口32位 DDR4 SDRAM
深圳市英尚微電子有限公司是一家專業的靜態隨機記憶體產品及方案提供商，十年來專業致力代理分銷存儲芯片IC, SRAM、MRAM、pSRAM、 FLASH芯片、SDRAM（DDR1/DDR2/DDR3）等,為客人提供性價比更高的產品及方案。
英尚微電子中國區指定的授權代理：VTI、NETSOL、JSC濟州半導體(EMLSI)、Everspin 、IPSILOG、LYONTEK、ISSI、CYPRESS、ISOCOME、PARAGON、SINOCHIP、UNIIC； 著名半導體品牌的專業分銷商 如：RAMTROM、ETRON、FUJITSU、LYONTEK、WILLSEMI。
?更多資訊關注SRAMSUN. www.sierrawools.com 0755-66658299
