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SRAM回歸主流嵌入式設計

來源: 日期:2020-01-13 10:20:24

SRAM回歸主流設計的動力非常耐人尋味,力圖取代SRAM的潮流忽然發生逆轉。英特爾決定嵌入SRAM,這在當時是個非常英明的決策。SRAM不僅成本效益更高,而且還是技術一流的解決方案。與外部SRAM相比,嵌入式SRAM的存取時間更為出色,要知道對于高速緩存存儲器而言,存取時間是最關鍵的因素。
  
自那時起到現在,處理器功能變得更加強大,而且尺寸越來越小。隨著處理器的功能日漸強大,它們要求高速緩存存儲器性能也要有大幅改善。隨著每一代新工藝節點的問世,不斷增大嵌入式高速緩存存儲器的容量成為一項越來越艱巨的挑戰。SRAM擁有六晶體管架構(邏輯區一般為四晶體管/單元)。這意味著隨著工藝節點的縮小,每平方厘米的晶體管數量將會極高。這樣的高晶體管容量可能導致許多問題,包括:
  
發生軟錯誤的幾率增大:隨著工藝技術從130nm縮小到22nm,軟錯誤率預計將增長七倍。
  
產量降低:由于晶體管容量增大,加上位單元不斷縮小,SRAM的面積更容易受工藝變化所造成的瑕疵的影響。這種瑕疵會降低處理器芯片的總產量。
  
功耗增加:如果SRAM位單元必須與邏輯位單元的大小相同,那么SRAM晶體管的尺寸就需要縮小到小于邏輯晶體管。而晶體管尺寸的縮小會導致漏電流增大,最終導致待機功耗增大。
  
有兩種途徑可以解決這個問題。一種方法是為處理器中或片上系統中的SRAM面積和邏輯面積采用不同的工藝技術節點。但這樣做的后果則是處理器的大部分面積由SRAM構成。如果是這樣縮小處理器芯片的理由就無法成立。另一種方法則是把SRAM與處理器或控制器分開。有一些技術創新實際上正在加快這種替代方案的實現。

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 關鍵詞:SRAM

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