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)。
| 表1:Stratix GX器件带宽(1) |
| 器件 |
逻辑单元 (LE) |
收发器通道 |
RAM总数 |
M-RAM块 (512 Kbits) |
M4K块 (4 Kbits) |
M512块 (512 Bits) |
总存储带宽 (Mbps) |
| EP1SGX10C |
10,570 |
4 |
920,448 |
1 |
60 |
94 |
1,208,350 |
| EP1SGX10D |
10,570 |
8 |
920,448 |
1 |
60 |
94 |
1,208,350 |
| EP1SGX25C |
25,660 |
4 |
1,944,576 |
2 |
138 |
224 |
2,812,280 |
| EP1SGX25D |
25,660 |
8 |
1,944,576 |
2 |
138 |
224 |
2,812,280 |
| EP1SGX25F |
25,660 |
16 |
1,944,576 |
2 |
138 |
224 |
2,812,280 |
| EP1SGX40D |
41,250 |
8 |
3,423,744 |
4 |
183 |
384 |
4,280,440 |
| EP1SGX40G |
41,250 |
20 |
3,423,744 |
4 |
183 |
384 |
4,380,440 |
注释:
- 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 |
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| 单双口存储器 |
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| 单口存储器 |
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| 字节使能 |
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| 奇偶校验位 |
 |
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 |
| 移位寄存器 |
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| 混合时钟模式 |
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| 配置 |
512 x 1 256 x 2 128 x 4 64 x 8 64 x 9 32 x 16 32 x 18
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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
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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
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注释:
- 配置:单双口RAM 32×18bit和FIFO 32×18bit
- 配置:单双口RAM 128×36bit,正双口RAM128×18bit和FIFO 128×36bit
- 配置:真双口RAM 32K×9bit
相关链接
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