静态随机存取存储器IP核全定制设计与实现.pdf

国防科学技术大学
硕士学位论文
静态随机存取存储器IP核全定制设计与实现
姓名:刘婷
申请学位级别:硕士
专业:软件工程
指导教师:张民选;李少青
20060301
里堕型兰茎查奎兰笙壅生堕三堡堡主兰竺堡苎摘要随着基于口核复用的杓品椒ǚ⒄梗杂诳芍赜胢核的需求越来越大。静态随机存取存储器以其低功耗的特点己成为微处理器和众多电子产品最常用的存储类部件。而编译器实现的已经不能满足设计需求,需要采用全定制的方法设计高速低功耗的存储器。全定制设计开销大,要求所设计的全定制模块具有一定的可配置性和可重用性,从而节省设计代价。因此,研究和设计具有可配置性的口核具有重要的应用价值和实践意义。本文采用全定制设计方法,在鼢辫工艺下设计实现了一款的核,完成了从逻辑设计、版图设计、内建自测试设计到投片验证以及最终耐暾杓屏鞒獭8肧迪至吮疚乃岢龅囊恢挚膳渲靡肼虢峁梗需要改变整个硬核设计,就能实现位和涣街治豢淼氖荻列础U庵挚膳置输入输出数据位宽的设计思想对于编译器的设计具有很好的指导作用。此外,本文还研究了一种具有低功耗特点,基于鹘峁沟谋嘁肫魅萘坷┱狗椒ǎ⒂化设计了一种电流模式的敏感放大器,它的功耗仅为普通峁构牡ァ在典型条件下,本文所设计的写入延迟小于脸鲅映傩∮德氏拢骄奈,与同等工艺下编译器生成的相比,访问时间减小了%,平均功耗减小了%。关键词:静态随机存取存储器,可配置,诮ㄗ圆馐裕琒,全定制设计,电流模式敏感放大器第
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;敛豇选垂壶独创性声明学位论文版权使用授权书日期:矽辏辉拢唬篮查堕扭茉隰灸￡丝垒宝剑遮盐皇塞盈日期:。‘,口占年弓月匆日篚奎瞳扭盔塑盔篮墨杲度Q⊙握等日期:,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表和撰写过的研究成果,。学位论文作者签名:本人完全了解国防科学技术大学有关保留、,允许论文被查阅和借阅;可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,,汇编学位论文。C苎宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ椋作者指导教师签名:学位论文题目:
第一章绪论里堕型兰茎查奎堂堑窒生堕三堡堡主兰篁丝苎课题研究背景及意义随着半导体工艺水平的迅速发展,允许我们设计出包含几亿个晶体管的芯片。运用这样的工艺,设计者能够将越来越复杂的功能集成到单块硅片上,将以往必须在迳鲜褂枚嗫樾酒南低臣傻揭豢樾酒诓浚谑浅鱿至讼低臣缎酒即所谓的。现代工艺所提供的巨大的集成潜力,使得的设计,从过去的世界尖端技术发展成为当今的一种主流技术。际跏堑缏设计过程中从电路级集成向系统级集成转变的大方向下产生的。伴随芯片制造工艺的变化,芯片的设计方法也发生了巨大的改变。针对复杂的系统芯片的设计,酒奶氐阒饕S辛礁龇矫妫谝皇瞧涓叨鹊母丛有裕诙谴罅康脑用可重用的坤模块。对于复杂的酒绻恳桓鲂酒拿恳桓瞿?槎家V新设计,工作量很大。在迸行酒杓剖保ǔ0严低潮判泄δ艹橄螅抽象的结构来分析。在绝大多数低持卸及恍┫嗤拖嗨频哪?椋热接口、微控制器、数字信号处理器、总线控制器、各种存储器等。因此,设计这些可标准化或者可配置甚至是可定制的丝梢运醵炭7⒅芷诤徒档屯蹲史口核提供方式有三种,软核⑼⒂埠软核是提供创耄梢栽市碛没в邢薅鹊匦薷模榛疃缺冉洗蟆9毯舜蠖数提供门级网表,几乎不可能修改。硬核就只有版图或者模型,不可能修改。鉴于对说闹J恫ū;ず图际醣C埽馍杓普吆凸┯ι桃话愣疾换崽供软核,多数可以提供固核,模拟部件多数是提供硬核或者P汀】。这样进行杓频纳杓普呙强梢怨郝蚧蛘咦孕猩杓乒δ苄缘腜核,来缩短设计周酒褪谐∩洗罅康牡缱硬范及哂写娲⑹莺统绦蛑噶畹囊G蟆存储器是计算机的主要组成部分,它的存在赋予计算机记忆功能,能够把计算机要执行的程序处理的数据以及计算的结果在计算机中进行存储,使得计算机能够脱离人的干预自动地进行工作。存储器的种类很多,但现在常用的是半导体存储器,因为它的容量、速度、体积、功耗、价格等各个性能指标均能满足要求,型存储器由于其集成度高、功耗低更是得到了广泛的应用。半导体存储器一般包导体存储器具有不同的特点,也应用到相应的领域中。在设计领域出现了基于从玫氖諭杓品椒ā緇】。险。期,加快产品面世的速度。括珽,,,和取2煌嘈偷陌第
掩螂图口一始酗爵为骷禖的性能参数如表所采浚高速缓存中,但自从