FPGA開(kāi)發(fā)板內部ram操作

發(fā)布時(shí)間:2020-7-20 14:45    發(fā)布者:英尚微電子
關(guān)鍵詞: FPGA , FPGA開(kāi)發(fā)板 , RAM , DDR4 SDRAM
從芯片器件的角度講,FPGA本身構成了半定制電路中的典型集成電路,其中含有數字管理模塊、內嵌式單元、輸出單元以及輸入單元等。關(guān)于FPGA芯片有必要全面著(zhù)眼于綜合性的芯片優(yōu)化設計,通過(guò)改進(jìn)當前的芯片設計來(lái)增設全新的芯片功能,據此實(shí)現了芯片整體構造的簡(jiǎn)化與性能提升。下面英尚微電子介紹FPGA開(kāi)發(fā)板內部ram是如何操作的。

除邏輯外,所有新的FPGA都有專(zhuān)用的靜態(tài)ram塊,這些塊在邏輯元素之間分布并由邏輯元素控制。


內部RAM操作
有許多參數會(huì )影響RAM操作。主要參數是可以同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)RAM的代理數。

“單端口”RAM:只有一個(gè)代理可以讀取/寫(xiě)入RAM。
“雙端口”或“四端口”RAM:2個(gè)或4個(gè)代理可以讀取/寫(xiě)入。非常適合跨時(shí)鐘域獲取數據(每個(gè)代理可以使用不同的時(shí)鐘)。

這是雙端口RAM的簡(jiǎn)化圖。



要弄清楚有多少代理可用,請計算進(jìn)入RAM的單獨地址總線(xiàn)的數量。每個(gè)代理都有專(zhuān)用的地址總線(xiàn)。每個(gè)代理還具有讀取和/或寫(xiě)入數據總線(xiàn)。

寫(xiě)入RAM通常是同步完成的。閱讀通常是同步進(jìn)行的,但有時(shí)可以異步進(jìn)行。

Blockram與分布式RAM
現在,FPGA中有兩種內部RAM:Blockrams和分布式RAM。通常需要的RAM大小決定使用哪種類(lèi)型。

大的RAM塊是Blockram,它們位于FPGA的專(zhuān)用區域中。每個(gè)FPGA都有有限數量的這些,如果不使用它們,則會(huì )“松開(kāi)”它們(除了RAM之外,它們不能用于其他任何用途)。

較小的RAM塊位于較小的Blockram中(Altera這樣做),或者位于“分布式RAM”中(Xilinx這樣做)。分布式RAM允許將FPGA邏輯單元用作微小的RAM,這在FPGA中提供了非常靈活的RAM分配,但是在面積方面效率不高(邏輯單元實(shí)際上可以容納很少的RAM位)。Altera傾向于在器件周?chē)鷺嫿ú煌叽绲膲K狀柱塞(面積效率更高,但靈活性較差)。哪種更適合您取決于您的FPGA應用程序。

對于FPGA開(kāi)發(fā)板中的存儲器,針對的可能是最簡(jiǎn)單的SDRAM:UMI UD408G5S1AF32位DDR4SDRAM一款可用于Xilinx FPGA或AlteraFPGA中的32位 DDR4 SDRAM。如Kintex Ultrascale FPGA中的型號Kintex7可支持32位DDR4SDRAM,主要應用于在通信,雷達,信號處理,IC驗證等高端領(lǐng)域。UMI總代理英尚微電子可提供樣品及測試。

FPGA在安防,工業(yè)等領(lǐng)域也有著(zhù)比較廣泛的應用,比如安防領(lǐng)域的視頻編碼解碼等協(xié)議在前端數據采集和邏輯控制的過(guò)程中可以利用FPGA處理。由于FPGA具有比較高的可靠性,因此在軍工以及航天領(lǐng)域也有比較廣泛的應用。


8Gbit DDR4(x32bit)_Datasheet_v1.0.pdf (1.49 MB)
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英尚微電子 發(fā)表于 2020-7-20 14:46:05
FPGA在安防,工業(yè)等領(lǐng)域也有著(zhù)比較廣泛的應用,比如安防領(lǐng)域的視頻編碼解碼等協(xié)議在前端數據采集和邏輯控制的過(guò)程中可以利用FPGA處理。由于FPGA具有比較高的可靠性,因此在軍工以及航天領(lǐng)域也有比較廣泛的應用。
英尚微電子 發(fā)表于 2020-7-20 14:46:54
分布式RAM允許將FPGA邏輯單元用作微小的RAM,這在FPGA中提供了非常靈活的RAM分配,但是在面積方面效率不高(邏輯單元實(shí)際上可以容納很少的RAM位)。
jxnc6668 發(fā)表于 2020-8-21 10:10:34
謝謝分享
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