SDRAM有一個同步接口，在響應控制輸入前會等待一個時鐘信號，這樣就能和計算機的系統總線同步。時鐘被用來驅動一個有限狀態機，對進入的指令進行管線(Pipeline)操作。這使得SDRAM與沒有同步接口的異步DRAM相比，可以有一個更復雜的操作模式。下面宇芯電子介紹關于靜態SDRAM和動態SDRAM的區別。

靜態記憶

假設我們要將16Mb存儲器連接到FPGA。

16Mb表示內存可容納1600萬位（準確地說是16777216位）。現在，很少對比特進行單獨尋址，而是通常以8或16的數據包（我們稱其為字）進行尋址。因此，如果我們的16Mb存儲器被組織為16位的1M字，則需要20位地址總線和16位數據總線，以及一些可寫和可讀信號。

 

 

實際的存儲器也將具有CS（片選），如果存儲器是同步的，則為時鐘（為清晰起見，在圖片中將其省略）。

現在，如果該內存是一個Blockram（在FPGA內部），它將看起來有所不同（假設存在如此大的16Mb Blockram ...典型的Blockram要小得多）。

 

 

如您所見，它仍然是一塊內存，但是有兩條地址總線。那是因為現代FPGA中的Blockram是雙端口的……這意味著兩個代理可以同時訪問存儲器。通常，一個代理寫入內存，而另一個則讀取。因此，每個代理的內存都有獨立的地址和數據總線。上面的圖片在頂部顯示了第一個（寫）代理，在底部顯示了第二個（讀）代理。更高級的Blockram允許每個代理讀取和寫入，但是上面顯示的體系結構是最常用的。同樣，blockram通常也被同步使用，因此每個代理都必須提供一個時鐘（未在圖片中顯示）。
 

到目前為止，所顯示的內存是靜態的，這意味著僅通過對其施加電源即可保存其內容。另外，靜態存儲器可以看作是一個長字形的線性數組（您只需提供一個地址即可訪問匹配的數據...無需復雜）。需要權衡的是每比特成本要比...高得多。

動態記憶

我們將使用SDRAM，它是動態內存（SDRAM中的“ D”）。在動態內存中，內存不被視為單詞的長線性數組，而是被組織為單詞的矩陣（行/列）。

 

 

上圖顯示行的12位和列的8位，如前所述總共有20個地址位...很容易。

有一種復雜性：為了提高性能，將內存分成相等的塊（稱為“存儲體”）。那是因為某些動態內存操作速度很慢，因此擁有存儲體可以在等待另一個存儲體的同時使用它。
 

因此，如果我們的16Mb SDRAM有2個存儲區，則每個存儲區擁有8Mb。

 

 

訪問SDRAM時，FPGA必須選擇存儲體（1位），行（現在只有11位）和列（8位），總共需要20位。但這是一個兩步過程：首先是行+庫，然后是列：

•FPGA選擇一個存儲區并激活其行之一。然后它等待幾個時鐘（等待行準備就緒）。

•現在，該行處于活動狀態，FPGA只需提供列地址即可訪問（讀取和/或寫入）該行中所需的任何數據。

•FPGA處理完該行后，必須先關閉該行，然后再打開新行。

為了獲得最佳性能，用戶（= FPGA）希望避免過多地打開和關閉行，而是在關閉行之前盡可能多地完成工作，并在不同存儲體中進行交錯操作，以免浪費時鐘周期。大多數SDRAM實際上有4或8個存儲體，每個存儲體都是獨立的，因此可以激活自己的行。


關鍵詞：SDRAM