同步动态随机存取内存SDRAM功耗来源

宇芯电子 · 发表于 2020-11-30 17:15:41

在现代的通信及基于FPGA的图像数据处理系统中,经常要用到大容量和高速度的存储器。SDRAM有一个同步接口，在响应控制输入前会等待一个时钟信号，这样就能和计算机的系统总线同步。在各种的随机存储器件中，SDRAM的价格低,体积小和速度快,容量大等优点而获得大家的青睐。

SDRAM功耗来源

SDRAM内部一般分为多个存储体,通过行、列地址分时复用,系统地址总线对不同存储体内不同页面的具体存储单元进行寻址。SDRAM每个存储体有即激活状态和关闭状态2个状态,。在一次读写访问完毕后,维持存储体激活状态称为开放的页策略(open-page policy) ,页面寄存器中保存已经打开的行地址,直到它不得不被关闭,比如要执行刷新命令等;访问完毕后关闭存储体称为封闭的页策略(close-page policy)。

为了更好地决定选择哪种策略，需要熟悉SDRAM 功耗的特点。SDRAM的功耗主要有激活关闭存储体、读写和刷新3个来源。在大部分程序中,激活关闭存储体引起的功耗占到访存操作的总功耗的一半以上I3。图1给出了对同一SDRAM行进行读写时，采用开放的页策略和封闭的页策略的功耗比较(假设激活关闭存储体一次消耗功耗为1) ,经计算可知,若连续的几个读写操作在同一行,采用开放的页策略可以节省功耗。

图1开放的页策略和关闭的页策略的功耗比较

根据上面对SDRAM功耗的特点的分析可知，尽量减少激活/关闭存储体引起的附加功耗开销,是优化SDRAM存储系统功耗的根本,另外不能忽视一直处于激活状态的存储体带来的功耗。