用低成本FPGA解決高速存儲器接口挑戰(zhàn)

由于線路速率繼續(xù)增長，DDR SDRAM在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中正在被廣泛地采用。不斷增加的系統(tǒng)帶寬要求正在推動存儲器接口速度提高，而成本仍不斷壓低。LatticeEC FPGA系列的專門而靈活的DDR能力使設(shè)計者擁有滿足下一代存儲器控制器需求的低成本解決方案。

存儲器已廣泛地應(yīng)用于當(dāng)今的電子系統(tǒng)。由于系統(tǒng)帶寬的不斷增加，存儲器技術(shù)針對更高的速度和性能進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)果，下一代存儲器接口的設(shè)計變得越來越具有挑戰(zhàn)性。在諸如FPGA的可編程器件中實現(xiàn)高速、高效的存儲器接口對于設(shè)計者來說一直是一個主要的挑戰(zhàn)。以往，只有少數(shù)FPGA??持能可靠地與下一代高速器件接口的構(gòu)建模塊，這些FPGA通常是高端的昂貴器件。不過，現(xiàn)在LatticeEC FPGA系列也提供在低成本FPGA結(jié)構(gòu)中實現(xiàn)下一代DDR2、QDR2以及RLDRAM控制器所需的構(gòu)建模塊、高速FPGA結(jié)構(gòu)、時鐘管理資源和I/O結(jié)構(gòu)。

存儲器應(yīng)用

存儲器是各種系統(tǒng)的組成部份之一，不同的應(yīng)用有不同的存儲器要求。對于網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用，所需的存儲器通常為高密度、高性能和高帶寬，并具有高可靠性；在無線應(yīng)用中，特別是手機(jī)和移動設(shè)備，低功率存儲器是很重要的；而對于基站應(yīng)用，高性能很關(guān)鍵。寬帶應(yīng)用要求存儲器在成本和性能方面有很好的平衡；計算與消費類應(yīng)用則需要諸如DRAM模塊、閃存卡和其它對成本很敏感的存儲器解決方案，同時要滿足這些應(yīng)用的性能目標(biāo)。本文主要討論在網(wǎng)絡(luò)和通信中的存儲器應(yīng)用。

網(wǎng)絡(luò)和通信應(yīng)用需要大的、快速存儲器，完成從小的地址查找到流量修整/監(jiān)控再到緩沖器管理等各種任務(wù)。用于消費應(yīng)用的價格便宜、成熟的FMP和EDO DRAM通常不適用，因為它采用了較慢的異步方式，且需要時序精確的命令信號來初始化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)師一般轉(zhuǎn)向采用靜態(tài)RAM，解決時延問題，但這導(dǎo)致較高的成本。通過去除讀和寫周期間的等待狀態(tài)和空閑周期，ZBT SRAM被廣泛地用于改進(jìn)存儲器帶寬。

最近，系統(tǒng)架構(gòu)師在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用中轉(zhuǎn)向使用SDRAM，以便減少時延、滿足低成本要求。上述任務(wù)的每一個都伴隨一組獨特的需求。例如，低的和中等帶寬的應(yīng)用要求低時延的存儲器，因此ZBT SRAM是理想的。

圖1：網(wǎng)絡(luò)中的存儲器。不同的功能需要不同的方法。

表1：為用于高速網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的存儲器綜合比較。