www.久久久久|狼友网站av天堂|精品国产无码a片|一级av色欲av|91在线播放视频|亚洲无码主播在线|国产精品草久在线|明星AV网站在线|污污内射久久一区|婷婷综合视频网站

當(dāng)前位置:首頁(yè) > 公眾號(hào)精選 > 全棧芯片工程師
[導(dǎo)讀]芯片是一個(gè)龐雜的系統(tǒng),體量分布非常寬泛,從百十個(gè)gate的數(shù)模混合芯片(譬如:PMU,sensor等等)一路到上百億門的復(fù)雜高端數(shù)字芯片(譬如:蘋果Axx,麒麟:9xx,聯(lián)發(fā)科:天璣系列抑或各個(gè)巨大無(wú)比的NP網(wǎng)絡(luò)芯片等等)同樣的芯片,也可以從不同維度進(jìn)行區(qū)分,譬如:邏輯功能分類(...

芯片是一個(gè)龐雜的系統(tǒng),體量分布非常寬泛,從百十個(gè)gate的數(shù)?;旌闲酒ㄆ┤纾篜MU,sensor等等)一路到上百億門的復(fù)雜高端數(shù)字芯片(譬如:蘋果Axx, 麒麟:9xx,聯(lián)發(fā)科:天璣系列抑或各個(gè)巨大無(wú)比的NP網(wǎng)絡(luò)芯片等等)
同樣的芯片,也可以從不同維度進(jìn)行區(qū)分,譬如:邏輯功能分類(core,peripheral,interface 等等),門級(jí)功能分類(寄存器,組合邏輯,存儲(chǔ)器,phy等等)。
這里,就一起來(lái)從芯片的門級(jí)功能展開說(shuō)起,一起來(lái)看看片上存儲(chǔ)的細(xì)節(jié)和生成實(shí)踐,本系列分為上,中,下三部分,這一篇是開篇,一起走就片上存儲(chǔ)的世界。


芯片片上存儲(chǔ)分類

為了配合芯片的功能和應(yīng)用,對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)會(huì)有非常多的使用場(chǎng)景,通??梢杂孟铝斜砀襁M(jìn)行描述



對(duì)于大型芯片而言,以上種種可能都會(huì)用到,但是最普遍,占比最大的還是第一類,這里使用下表對(duì)三種存儲(chǔ)方式各自的特點(diǎn)進(jìn)行一個(gè)拆解




可以看到,通過(guò)上表比較,對(duì)于大型的存儲(chǔ)需求,以及從簡(jiǎn)單易用角度而言,SRAM是此類場(chǎng)景的不二之選


SRAM的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

SRAM的核心存儲(chǔ)器件,通常被稱為bit cell。具體如下圖所示



可以看到,外部邏輯通過(guò)控制信號(hào):BL(BitLine)和WL(WordLine)對(duì)bit cell進(jìn)行寫入和讀取,這也就是通常所說(shuō)的六管結(jié)構(gòu),由四個(gè)NMOS和兩個(gè)PMOS組成


寫操作


  1. 先把需要寫入的數(shù)據(jù)加載到BL上,如果是準(zhǔn)備寫入邏輯‘1’,那么就先在BL上就置成邏輯‘1’,~BL置成邏輯‘0’
  2. 在WL上置成邏輯‘1’,這樣通過(guò)選通M5/M6,對(duì)應(yīng)的邏輯寫到了Q和~Q上,這樣就完成了邏輯‘1’的寫入
    對(duì)于邏輯‘0’的寫入方式類似
讀操作
  1. 預(yù)充電到BL/~BL端到高電平
  2. 然后把WL置高,從而打開M5/M6,
  3. 如果Q=“1”,則晶體管M1導(dǎo)通,~BL會(huì)被拉低到低電平
  4. 對(duì)于另一側(cè),因~Q=“0”,晶體管M4和M6導(dǎo)通,通過(guò)VDD將BL拉到高電平
    這樣就完成了將邏輯1讀取到了BL上
    對(duì)于邏輯‘0’的讀取方式類似
對(duì)于bit cell而言,在在同一種工藝下,不同功能的bit cell大小或有不同,這里以TSMC 7nm的memory bit cell為例可以看到,對(duì)于HD,RF,DP會(huì)呈現(xiàn)不同的bit cell的大小,這里的每一個(gè)bit-cell就是一個(gè)完整的存儲(chǔ)1bit的器件大小?;诖耍屯瑯觾?chǔ)存1bit的DFF進(jìn)行面積比對(duì)的優(yōu)勢(shì)明顯,詳見(jiàn)下圖:片載SRAM的結(jié)構(gòu)拆解
對(duì)于芯片上的SRAM,是由一個(gè)個(gè)bit cell拼接成一個(gè)矩陣,矩陣的橫豎分布被BL和WL來(lái)控制,這個(gè)由bit cell組成的矩陣通常就會(huì)被稱為memory array通常的SRAM都是由以下兩個(gè)部分組成的



SRAM的大致示意圖如下

這里很明顯可以看到控制邏輯的身影,從外部訪問(wèn)方便而言,它們對(duì)memory array成包圍模式。更為真實(shí)的SRAM結(jié)構(gòu)如下圖所示,一個(gè)SRAM的簡(jiǎn)單訪問(wèn)步驟如下:
  1. 首先確定讀抑或?qū)懖僮鳎瑢?duì)BL進(jìn)行對(duì)應(yīng)的與操作,詳見(jiàn)上述bitcell的讀寫操作釋義
  2. 配置地址線,選通對(duì)應(yīng)的WL
  3. 如果是讀操作:下方的Data就會(huì)出現(xiàn)一整行WL的bitcell的數(shù)據(jù);如果是寫操作:下方的Data就會(huì)寫入到選定WL的bitcell中
上述訪問(wèn)呈現(xiàn)以下幾個(gè)要點(diǎn):
  • 讀寫操作通常都是對(duì)一個(gè)WL進(jìn)行的操作
  • 如果,WL的bitcell 位數(shù)不變,地址的深度直接決斷了SRAM的物理高度。
  • SRAM的容量通常由NW*NB來(lái)決斷
    • NW:Number of Word,SRAM深度
    • NB:Number of Bit, SRAM寬度
    • Bitcell Count:NW * NB SRAM的容量
  • 地址譯碼和數(shù)據(jù)通路通常由std-cell直接構(gòu)成,是影響接口時(shí)序的一個(gè)因素
  • 支持bitwise的SRAM,在寫入的時(shí)候,可以通過(guò)對(duì)某一個(gè)bitcell對(duì)應(yīng)的BL進(jìn)行管控,從而控制單bit的寫操作。
結(jié)合bitcell的讀取方式,小伙伴們可以想一想,為什么SRAM的讀取沒(méi)有按bit選通的功能呢?對(duì)于通常的用戶,一般都會(huì)常見(jiàn)一個(gè)深度很大的SRAM,譬如:256K * 8之類的。但是對(duì)于上述SRAM’結(jié)構(gòu),可以感知,這樣單純的累加bit cell高度的會(huì)有以下一些問(wèn)題
  • SRAM過(guò)于細(xì)長(zhǎng),對(duì)布局不友好, PG的接觸點(diǎn)也不太均衡
  • 由于SRAM的地址和數(shù)據(jù)出口通常都是居中分布式規(guī)劃,過(guò)高的SRAM,必定會(huì)在一定的高度的時(shí)候引發(fā)驅(qū)動(dòng)能力的問(wèn)題
所以,這里提出了一個(gè)ColumnMux (CM)的解決方式:當(dāng)NW >> NB的時(shí)候,在不改變SRAM 大小的時(shí)候,可以使用增加CM的方式來(lái)解決這類問(wèn)題可以看到,豎長(zhǎng)的SRAM攔腰被折成兩半,并排分布,有效的降低了SRAM的高度。
用戶通過(guò)使用CM=2,相應(yīng)的也增加CM decoder部分組合邏輯。一個(gè)簡(jiǎn)單的換算公式如下:Depth * Width = (Depth/2) * width (Depth/2) * width地址線的部分(高位)會(huì)直接參與CM的譯碼,從而可以2的冪次方的折疊方式有效降低SRAM的高度。同樣也會(huì)由于bitcell更為聚集,接口時(shí)序也會(huì)有相應(yīng)的提升,對(duì)應(yīng)的面積增長(zhǎng)(CM decoder)在大規(guī)模SRAM下的影響,可以忽略不計(jì)。

本章詞匯



【敲黑板劃重點(diǎn)】


從基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)SRAM,了解SRAM的讀寫原理,給后面的使用打下基礎(chǔ)



本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點(diǎn),本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實(shí)性等。需要轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫?dú)角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國(guó)汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時(shí)1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動(dòng) BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來(lái)越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運(yùn)行,同時(shí)企業(yè)卻面臨越來(lái)越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險(xiǎn),如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報(bào)道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對(duì)日本游戲市場(chǎng)的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國(guó)國(guó)際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)開幕式在貴陽(yáng)舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國(guó)國(guó)際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語(yǔ)權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機(jī) 衛(wèi)星通信

要點(diǎn): 有效應(yīng)對(duì)環(huán)境變化,經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)穩(wěn)中有升 落實(shí)提質(zhì)增效舉措,毛利潤(rùn)率延續(xù)升勢(shì) 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長(zhǎng) 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力 堅(jiān)持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運(yùn)營(yíng)商 數(shù)字經(jīng)濟(jì)

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺(tái)與中國(guó)電影電視技術(shù)學(xué)會(huì)聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會(huì)上宣布正式成立。 活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng) NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長(zhǎng)三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會(huì)上,軟通動(dòng)力信息技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱"軟通動(dòng)力")與長(zhǎng)三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉