静态SDRAM和动态SDRAM的区别

Z时代
2024-01-10
分类：综合

SDRAM有一个同步接口，在响应控制输入前会等待一个时钟信号，这样就能和计算机的系统总线同步。时钟被用来驱动一个有限状态机，对进入的指令进行管线(Pipeline)操作。这使得SDRAM与没有同步接口的异步DRAM相比，可以有一个更复杂的操作模式。下面宇芯电子介绍关于静态SDRAM和动态SDRAM的区别。

静态记忆

假设我们要将16Mb存储器连接到FPGA。

16Mb表示内存可容纳1600万位（准确地说是16777216位）。现在，很少对比特进行单独寻址，而是通常以8或16的数据包（我们称其为字）进行寻址。因此，如果我们的16Mb存储器被组织为16位的1M字，则需要20位地址总线和16位数据总线，以及一些可写和可读信号。

实际的存储器也将具有CS（片选），如果存储器是同步的，则为时钟（为清晰起见，在图片中将其省略）。

现在，如果该内存是一个Blockram（在FPGA内部），它将看起来有所不同（假设存在如此大的16Mb Blockram ...典型的Blockram要小得多）。

如您所见，它仍然是一块内存，但是有两条地址总线。那是因为现代FPGA中的Blockram是双端口的……这意味着两个代理可以同时访问存储器。通常，一个代理写入内存，而另一个则读取。因此，每个代理的内存都有独立的地址和数据总线。上面的图片在顶部显示了第一个（写）代理，在底部显示了第二个（读）代理。更高级的Blockram允许每个代理读取和写入，但是上面显示的体系结构是最常用的。同样，blockram通常也被同步使用，因此每个代理都必须提供一个时钟（未在图片中显示）。

到目前为止，所显示的内存是静态的，这意味着仅通过对其施加电源即可保存其内容。另外，静态存储器可以看作是一个长字形的线性数组（您只需提供一个地址即可访问匹配的数据...无需复杂）。需要权衡的是每比特成本要比...高得多。

动态记忆

我们将使用SDRAM，它是动态内存（SDRAM中的“ D”）。在动态内存中，内存不被视为单词的长线性数组，而是被组织为单词的矩阵（行/列）。

上图显示行的12位和列的8位，如前所述总共有20个地址位...很容易。

有一种复杂性：为了提高性能，将内存分成相等的块（称为“存储体”）。那是因为某些动态内存操作速度很慢，因此拥有存储体可以在等待另一个存储体的同时使用它。

因此，如果我们的16Mb SDRAM有2个存储区，则每个存储区拥有8Mb。

访问SDRAM时，FPGA必须选择存储体（1位），行（现在只有11位）和列（8位），总共需要20位。但这是一个两步过程：首先是行+库，然后是列：

•FPGA选择一个存储区并激活其行之一。然后它等待几个时钟（等待行准备就绪）。

•现在，该行处于活动状态，FPGA只需提供列地址即可访问（读取和/或写入）该行中所需的任何数据。

•FPGA处理完该行后，必须先关闭该行，然后再打开新行。

为了获得最佳性能，用户（= FPGA）希望避免过多地打开和关闭行，而是在关闭行之前尽可能多地完成工作，并在不同存储体中进行交错操作，以免浪费时钟周期。大多数SDRAM实际上有4或8个存储体，每个存储体都是独立的，因此可以激活自己的行。

原文链接：https://www.cnblogs.com/wridy/archive/2020/06/24/13186804.html