Stratix GX器件中的TriMatrix存储器

Stratix GX™器件具有TriMatrix™存储结构，它包括三种大小的嵌入式RAM块。TriMatrix存储器包括512bit的M512块，4Kbit的M4K块和512Kbit的M-RAM块，每个都可以配置支持各种特性。TriMatrix存储器结构提供了多达3.4Mbit的RAM和高达4Tbps的器件存储带宽，使得Stratix GX器件系列成为大存储量应用的可行方案。

TriMatrix存储器提供了三种存储结构，能够实现复杂设计中的各种存储功能。设计者能够在存储带宽苛刻的应用中使用更小的M512RAM块作为FIFO功能和时钟域缓冲。革命性的M-RAM块满足了诸如IP包缓冲和系统高速缓冲等大缓冲应用对现场可编程门阵列（FPGA）对需求。M4K块是中等大小存储应用的理想选择，比如异步传输模式（ATM）信元处理。图1和2为TriMatrix存储结构和各种应用。

图1. TriMatrix存储结构

图2. TriMatrix存储应用

大存储带宽和容量

Stratix GX器件中高效面积使用率的M-RAM块具有很高的存储和逻辑比率。同样重要的，Stratix GX器件具有更多的M512和M4K块，每个块分别有18比特和36比特宽的数据端口。M512和M4K块代表了大的FPGA存储带宽，使之成为需大量访问存储资源应用的理想方案。

存储带宽度量通过存储块的数据量，定义为存储端口宽度和RAM块性能的乘积。EP1SGX40D和EP1SGX40G器件有14,000多个数据端口――每个端口传输数据率超过250MHz，Stratix GX器件具有超过4Tbps的存储带宽（见表1）。

注释：

1. 1. 不包括外部存储器件接口相关的带宽配置。

高性能TriMatrix存储结构中的RAM块具有一下特性：

• 复杂存储功能的真双口
• 奇偶校验比特
• 嵌入式移位寄存器功能
• 混合时钟模式
• 字节使能支持
• 混合宽度支持
• 每个RAM块可配置存储宽度（见表2）

表2：TriMatrix存储特性
存储特性	M512块 512 Bit + 奇偶校验	M4K 块 4 Kbits + 奇偶校验	M-RAM 块 512 Kbits + 奇偶校验
最大性能	318 MHz (1)	291 MHz (2)	287 MHz (3)
真双口存储器
单双口存储器
单口存储器
字节使能
奇偶校验位
移位寄存器
混合时钟模式
配置	512 x 1 256 x 2 128 x 4 64 x 8 64 x 9 32 x 16 32 x 18	4K x 1 2K x 2 1K x 4 512 x 8 512 x 9 256 x 16 256 x 18 128 x 32 128 x 36	64K x 8 64K x 9 32K x 16 32K x 18 16K x 32 16K x 36 8K x 64 8K x 72 4K x 128 4K x 144

注释：

1. 配置：单双口RAM 32×18bit和FIFO 32×18bit
2. 配置：单双口RAM 128×36bit，正双口RAM128×18bit和FIFO 128×36bit
3. 配置：真双口RAM 32K×9bit

相关链接

• Stratix GX器件中的外部存储器件
• Stratix GX器件中的SRAM支持
• Stratix GX器件中的DRAM支持
• 存储方案中心
• Using TriMatrix Embedded Memory Blocks in Stratix & Stratix GX Devices chapter of the Stratix Device Handbook
• Transitioning APEX Designs to Stratix Devices chapter of the Stratix Device Handbook
• AN 207: TriMatrix Memory Selection Using the Quartus II Software
• AN 210: Converting Memory from Asynchronous to Synchronous for Stratix & Stratix GX Designs
• The Need for a High-Bandwidth Memory Architecture in PLDs White Paper
• • 有关TriMatrix存储性能的详细资料，请下载Stratix GX数据手册