低功耗SDRAM控制器設(shè)計(jì)與軟件驗(yàn)證.pdf

1、隨著數(shù)字IC設(shè)計(jì)方法的不斷發(fā)展,人們對(duì)電子產(chǎn)品的需求也越來(lái)越高。一方面是集成電路的規(guī)模越來(lái)越大,功能也越來(lái)越多,而且越來(lái)越多的功能被集成在一個(gè)系統(tǒng)中,因此對(duì)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)速度要求也越來(lái)越高。另外一個(gè)方面是隨著便攜式產(chǎn)品的普及和廣泛應(yīng)用,功耗逐漸成為芯片設(shè)計(jì)的一個(gè)重要考量因素,有時(shí)甚至成為一個(gè)產(chǎn)品能否取得成功的決定性因素。
　　本文首先對(duì) SDRAM的種類(lèi)、架構(gòu)以及操作方式做了簡(jiǎn)要介紹和分析,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)提出了結(jié)合門(mén)控時(shí)鐘架構(gòu)以及

2、命令重排序架構(gòu)的 SDRAM控制器設(shè)計(jì)方法(門(mén)控時(shí)鐘架構(gòu)可以從時(shí)鐘的根部開(kāi)始減少時(shí)鐘樹(shù)以及寄存器上的動(dòng)態(tài)功耗。而命令重排序架構(gòu)可以讓同一個(gè)Bank同一行的命令排在一起操作,讓同一個(gè)Bank不同行的命令盡量錯(cuò)開(kāi)操作,從而節(jié)省行關(guān)閉和行打開(kāi)的時(shí)間,又能夠讓不同Bank盡量并行操作,從而提高了SDRAM的帶寬和訪問(wèn)效率)?？梢哉f(shuō)這兩種方法調(diào)和了SDRAM控制器速度和功耗之間的矛盾,可以讓SDRAM控制器在對(duì)SDRAM訪問(wèn)效率提高的前提下對(duì)功耗

3、的影響不大。
　　該SDRAM控制器是使用verilog硬件描述語(yǔ)言進(jìn)行設(shè)計(jì)的。在設(shè)計(jì)完成之后,如下幾個(gè)步驟也在論文中進(jìn)行了描述:使用高級(jí)驗(yàn)證方法學(xué)OVM對(duì)SDRAM控制器進(jìn)行功能仿真和動(dòng)態(tài)驗(yàn)證以確保功能的正確性;使用 Synopsys公司的 Design Compiler對(duì)驗(yàn)證完成的設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合以生成門(mén)級(jí)網(wǎng)表確保設(shè)計(jì)可以正常綜合;使用Cadence公司的LEC形式驗(yàn)證工具對(duì)RTL和綜合生成的門(mén)級(jí)網(wǎng)表進(jìn)行驗(yàn)證以確保網(wǎng)表功能的正確性

4、;使用Synopsys公司的Primetime PX來(lái)對(duì)SDRAM控制器不同工作模式下的功耗進(jìn)行分析,最后得出本篇論文的結(jié)論。
　　經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的設(shè)計(jì)證明其在性能和功耗方面都要比不使用門(mén)控時(shí)鐘技術(shù)和命令沖排序技術(shù)的SDRAM控制器優(yōu)越。該SDRAM控制器無(wú)論在功耗方面還是性能方面都基本可以滿足公司低端DVD相關(guān)產(chǎn)品的需求。該SDRAM控制器經(jīng)過(guò)對(duì)系統(tǒng)帶寬的評(píng)估,后續(xù)有很大可能會(huì)被應(yīng)用到DVD等低端產(chǎn)品中去,這也是該課題對(duì)公司的貢獻(xiàn)之一