雙端口SRAM如何提升系統的總體性能

SRAM 以其高速、靜態的優勢普遍應用於各類數字設備中，多被用做不一樣部件之間的緩衝，尤爲在計算機體系架構中扮演着重要的角色，即嵌入到CPU 內部的高速緩存（Cache）。計算機的處理速度在高速增加，爲了提供足夠的數據緩存能力，隨着集成電路製造工藝的發展，嵌入式SRAM 的存儲單元的面積也在以約0.5 倍每代的速度減少，在45 nm 工藝節點嵌入式SRAM 的密度已能夠達到150 Mb/cm2。雙端口SRAM（Dual-Port SRAM, DP-SRAM）憑藉其兩個端口能夠同時進行讀寫的能力在SRAM 領域佔有重要的一席之地，尤爲在多核、實時信號處理系統中有着普遍的應用。
 
因爲功耗的限制，片上系統（System on Chip, SoC）不能無限制地經過提升系統頻率來提高性能，而是利用並行計算來得到更高的系統運算能力，於是多核乃至衆核處理器獲得了快速的發展和普遍的應用。但同時這也意味着存儲器的存取次數大幅增長，存儲器的性能會成爲系統的瓶頸，遇到了所謂的內存牆（Memory Wall），所以對兩個以上端口能夠同時進行讀寫操做的雙端口甚至多端口存儲器的需求在不斷增長。同時，隨着智能手機、平板電腦等移動消費電子產品的普及和發展，人們對相關產品的要求日益提升，這對系統的實時性、吞吐率等都提出了愈來愈高的要求。
 
雙端口SRAM 相較於單端口SRAM（Single-Port SRAM, SP-SRAM）有兩套獨立的讀寫端口，於是有更高的帶寬，尤爲適用於上述系統中：雙端口SRAM 能夠給多核系統提供簡單、可靠、高效的通訊方法，也能夠爲信號處理系統中提供更高的並行性，近年來國內外發表的相關研究都多有其應用。一個用於視頻壓縮的SoC 系統中有三個核，爲了處理器間的同步和數據交換而不給AMBA系統總線增長負擔，用三個2 kB 的雙端口SRAM 將三個核兩兩相連，從而提升系統的總體性能。