訪問SDRAM的低功耗優化設計方案

爲了下降DSP外部SDRAM存儲系統的功耗,針對DSP訪問片外SDRAM的功耗來源特色,提出了基於總線利用率動態監測的讀寫歸併方案。該方案動態監測外部存儲器接口(EMIF')總線的利用率,根據總線利用率的不一樣選擇開放的頁策略,封閉的頁策略或休眠模式。
 
DSP有限的片內存儲器容量每每使得設計人員感到捉襟見肘,特別是在數字圖像處理、語音處理等應用場合,須要有高速大容量存儲空間的強力支持。所以須要外接存儲器來擴展DSP的存儲空間。
 
在基於DSP的嵌入式應用中,存儲器系統逐漸成爲功耗的主要來源。優化存儲系統的功耗是嵌入式DSP極其重要的設計目標。本文主要以訪問外部SDRAM爲例來講明下降外部存儲系統功耗的設計方法。
 
訪問SDRAM的低功耗優化設計方案
爲更好的管理外部SDRAM，大部分嵌入式DSP片上集成和外部存儲器的接口EMIF，DSP的片內設備經過EMIF訪問和管理存儲器。由EMIF將對同一行的讀寫儘可能歸併到一塊兒進行,減小激活/關閉存儲體引發的附加功耗開銷。圖1爲基於總線監測的讀寫歸併設計方案的框圖。
 

 

圖1基於總線監測的讀寫歸併方案

 
1)採用塊讀的方法取指令。加入簡化的指令Cache，將對SDRAM的讀程序讀操做按塊進行。只有在Cache錯過期，由Cache經過EMIF對SDRAM進行塊讀,每次讀16個字節。
 
2)加入寫後數據緩衝區(WPB),將數據總線上的請求發往WPB,由WPB對SDRAM進行塊寫、讀寫歸併。
 
3)動態監測EMIF總線的利用率,塊讀和讀寫歸併時採用開放的頁策略,當總線利用率較低時,採用封閉的頁策略，當總線利用率很低時,將SDRAM進入休眠模式。