SOC基础教程5-1 存储单元(1.5学时)课件.ppt

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1、存储单元1什么是SoC逻辑单元Analog静态RAMCPU内核PAD2存储器分类Read-WriteMemoryNon-VolatileRead-Write MemoryRead-OnlyMemoryEPROM可擦除可编程E2PROMFLASH闪存RandomAccessNon-RandomAccessSRAMDRAMMask-ProgrammedProgrammable(PROM)FIFOShiftRegisterCAMLIFO电擦除可编程3RAMSRAM面积大速度快DRAM需要隔一定的周期进行

2、刷新面积小(1-3个晶体管)速度慢SDRAMSynchronousDynamicRandomAccessMemory(同步动态随机存储器)数据的读写需要时钟来同步DDRSDRAMDoubleDataRateSynchronousDynamicRandomAccessMemory(双数据率同步动态随机存储器)允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿传输数据,这样不需要提高时钟的频率就能加倍提高SDRAM的速度4FLASHNORFLASH容量小价格贵可以按位读写NANDFLASH容量大价格便宜不能按位读写,需要

3、按block进行读写5存储器结构:译码器Word0Word1Word2WordN-2WordN-1StoragecellMbitsMbitsNwordsS0S1S2SN-2A0A1AK-1K=log2NSN-1Word0Word1Word2WordN-2WordN-1StoragecellS0Input-Output(Mbits)直接实现的NxM存储器结构Toomanyselectsignals:Nwords=NselectsignalsK=log2N译码器减少了地址位的数目Input-Outpu

4、t(Mbits)Decoder6存储器结构:阵列阵列结构的存储器组织7存储器结构:层次化层次化的存储结构。块选择器使每次只有一个存储块工作。8读写时序读出时间:从存储器中读出数据所需要的时间,等于从提出读请求到数据在输出端上有效之间的延时。写入时间:从提出写请求到最终把输入数据写入存储器之间所经过的时间。读/写周期时间:在前后两次读或写操作之间所要求的最小时间间隔。这一时间通常大于存取时间。9时序控制DRAMTimingSRAMTiming地址变化启动存储器操作10ROMWLBLWLBL1WLBL

5、WLBLWLBL0VDDWLBLGND二极管ROMMOSROM1MOSROM2116管SRAMWLBLVDDM5M6M4M1M2M3BLQQP485128x8SRAM阵列133管DRAMNoconstraintsondeviceratiosReadsarenon-destructiveValuestoredatnodeXwhenwritinga“1”=VWWL-VTnWWLBL1M1XM3M2CSBL2RWLVDDVDD-VT∆VVDD-VTBL2BL1XRWLWWL14单管DRAMWrite:C

6、sischargedordischargedbyassertingWLandBL.Read:ChargeredistributiontakesplacesbetweenbitlineandstoragecapacitanceVoltageswingissmall;typicallyaround250mV.15SoC存储子系统16按构成存储器的器件和存储介质分类半导体存储器磁盘和磁带等磁表面存储器光电存储器按存取方式分类随机存储器RAM(RandomAccessMemory)只读存储器ROM(Rea

7、d-OnlyMemory)串行访问存储器(SerialAccessStorage)按在计算机中的作用分类主存储器(内存)辅助存储器(外存)高速缓冲存储器存储器的分类17随机存取存储器RAMa.静态RAMb.动态RAM只读存储器ROMa.掩膜式ROMb.可编程的PROMc.可用紫外线擦除、可编程的EPROMd.可用电擦除、可编程的E2PROM等e.在线编程擦除的FLASH半导体存储器的分类18核心是解决容量、速度、价格间的矛盾,建立起多层存储结构。一个金字塔结构的多层存储体系充分体现出容量和速度关系

8、Cache—主存层次:解决CPU与主存的速度上的差距;主存—辅存层次:解决存储的大容量要求和低成本之间的矛盾。多层存储结构概念19SoC中存储系统层次性结构芯片级板级嵌入式处理器核(寄存器)紧密耦合存储器TCM片上SRAM片外SDRAM、SRAMFLASH及其他非易失存储器Cache缓冲器每bit价格降低容量增大存取时间增大访问频度降低存取能耗增大20主存储器的主要技术指标存储容量存储器可以容纳的二进制信息量称为存储容量(寻址空间,由CPU的地址线决定)实际存储容量:在计算机系统中

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