基于FPGA的存儲解決方案——外部SRAM
時間：2018-07-19 來源：未知
所謂外部RAM" title="SRAM">SRAM是指連接在FPGA外部的靜態RAM(SRAM)。外部SRAM存儲器也有不少種類。對于外部SRAM的選擇是由應用需求的性質決定的。使用外部SRAM存儲器既有優點又有缺點。
優點
外部SRAM存儲器提供比片內存儲器更大的存儲容量，速度也相當快，但是略遜于片內存儲器。常用的外部SRAM的容量可達128KB至10MB。特殊的SRAM可以具有更小或更大的容量。SRAM通常是具有很低的反應時間和高吞吐量的設備，由于是通過共享的雙向總線連接到FPGA上，外部SRAM的速度較片上存儲器略低。SRAM的接口很簡單，這使得將SRAM連接到FPGA成為一項簡單的設計工作。你還可以使用多個外部SRAM共享總線，甚至使用不同種類外部存儲器，比如閃存或SDRAM。
缺點
在基于FPGA的嵌入系統中使用外部SRAM的主要缺點就是成本高以及占用板上空間。SRAM設備要比其它高容量的存儲器諸如SDRAM，每MB的平均售價更昂貴。而且SRAM也比SDRAM和“零空間”的FPGA片內存儲器平均每MB占用更多的板上空間。
最佳應用場合
外部SRAM作為存儲中等大小的數據模塊的緩沖表現良好。可以使用外部SRAM作為不適合片內存儲器且反應時間又低于SDRAM的數據緩存。還可以將多個SRAM相組合以增加容量。
SRAM也是隨機尋址數據的最佳選擇。很多SRAM器件都可以存取無序地址的數據，反應時間與存取有序地址的數據一樣短，而SDRAM在這一點上做得并不好。SRAM是大型LUT的理想存儲器種類，能夠儲存諸如對于片內存儲器來說過于巨大的色彩轉換運算法則數據。
外部SRAM作為執行存儲器為無緩存的CPU工作時表現相對良好。當CPU沒有緩存來緩沖其它種類存儲器的高反應時間時，外部SRAM的低反映時間特性有助于改善CPU的性能。
不適于應用場合
外部SRAM不適用的系統包括：需要使用大數據量存儲器的系統和成本受限的系統。如果系統需求一個大于10MB的存儲模塊，設計者將更傾向于考慮其它種類的存儲器，比如更低廉的SDRAM。
外部SRAM的種類
有多種SRAM器件可供選擇。最常見的種類如下：
異步SRAM – 由于其不依靠時鐘，所以是最慢的一種SRAM。
同步SRAM(SSRAM)– 同步SRAM運行同步于一個時鐘信號 。同步SRAM的速度比異步SRAM快，但是也更昂貴。
偽SRAM – 偽SRAM(PSRAM)是指具有SSRAM接口的動態RAM(DRAM)
零總線周轉時間SRAM –零總線周轉時間SRAM(ZBT SRAM)從讀到寫的轉換需要零個時鐘周期，這使得它的反應時間很短。ZBT SRAM通常需要一個專用的控制器使其低反應時間的優勢發揮出來。
注意事項:
為使外部SRAM器件達到出最佳性能，建議遵循以下原則：
使用與連接的主系統控制器的接口數據帶寬相同的SRAM。
如果管腳使用或板上空間的限制高于系統性能要求，可以使用較連接的控制器的數據帶寬小一些的SRAM設備，以便減少管腳數量并減少PCB板上可能的存儲器數量。然而，這種變化將導致降低SRAM接口的性能。
