本文選題：編譯器 + SRAM　； 參考：《安徽大學(xué)》2012年碩士論文

【摘要】：存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)是當(dāng)前數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)中不可或缺的組成部分,在電子通信、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、個(gè)人電腦、大型電腦、衛(wèi)星等領(lǐng)域中都有存儲(chǔ)器的廣泛應(yīng)用。在SoC設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員通常將存儲(chǔ)器嵌入到SoC中,這種做法在提高系統(tǒng)效率的同時(shí)減少了電源的功耗和封裝成本。SIA(Semiconductor Industry Association)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,集成電路技術(shù)的發(fā)展使單個(gè)芯片中能夠集成更大面積的存儲(chǔ)器,進(jìn)而使存儲(chǔ)器在整個(gè)SoC面積中占據(jù)支配地位,預(yù)計(jì)在未來幾年中存儲(chǔ)器面積的比例還會(huì)進(jìn)一步加大。 當(dāng)前,各種類型存儲(chǔ)器的市場(chǎng)占有率排序依次為DRAM、SRAM、ROM、 EPROM、E2PROM和Flash。由此可見靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器SRAM的廣泛應(yīng)用前景。通常的嵌入式SRAM設(shè)計(jì)有兩種方式：一是全定制設(shè)計(jì),根據(jù)要求人工完成電路、版圖等的設(shè)計(jì)和拼接。全定制方法設(shè)計(jì)存儲(chǔ)器是以存儲(chǔ)器密度、速度、功耗、產(chǎn)率和封裝尺寸為主要考慮因素的,其設(shè)計(jì)周期通常需要數(shù)月甚至幾年的時(shí)間,而且需要大量的人力、物力投入,最終實(shí)現(xiàn)的是一款符合單一用戶要求的存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)；另一種是編譯器(Compiler)技術(shù),就是采用預(yù)先設(shè)計(jì)的SRAM模塊電路建立基本單元庫,根據(jù)對(duì)SRAM的字長和字深的要求由編譯器程序調(diào)用庫文件最終完成SRAM電路、版圖的拼接和實(shí)現(xiàn),其電路和版圖以及verilog等格式的文件由編譯器自動(dòng)生成,用戶通過在操作界面上簡單的設(shè)置就可以自己產(chǎn)生所需符合要求的存儲(chǔ)器單元模塊的GDSII文件和網(wǎng)表文件等,用戶不能修改電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和版圖。在實(shí)際的應(yīng)用中,不同的應(yīng)用場(chǎng)合必然對(duì)存儲(chǔ)器設(shè)置提出不同的要求。傳統(tǒng)的存儲(chǔ)器全定制實(shí)現(xiàn)的方法雖然能夠針對(duì)應(yīng)用場(chǎng)合進(jìn)行設(shè)計(jì)并獲得良好的功耗、性能面積等屬性,但是這種方法同時(shí)也具有高成本和長設(shè)計(jì)周期的缺點(diǎn),并不適用與大范圍的推廣。因此開發(fā)一款能夠生成特定尺寸范圍內(nèi)存儲(chǔ)器的Memory Compiler具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值 本文選擇Memory Compiler的方法,其目的是能夠根據(jù)用戶的需要在保持一定的性能和功耗屬性的前提下自動(dòng)生成特定尺寸的存儲(chǔ)器。在文中我們對(duì)編譯器實(shí)際設(shè)計(jì)過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了洋細(xì)的介紹,對(duì)各種常見的編譯器實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了深入的探討,最終實(shí)現(xiàn)了一款在較大尺寸范圍內(nèi)(深度16-8192字、寬度2-128位)可配置的SRAM Compiler,該編譯器具備高速和低功耗兩種工作模式,編譯產(chǎn)生的SRAM性能不低于相同工藝條件下相同配置SRAM的典型性能。
[Abstract]:Memory design is an indispensable part of the current digital system design. It is widely used in the fields of electronic communication, consumer electronics, personal computer, mainframe computer, satellite and so on. In SoC design, designers usually embed memory into SoC, which not only improves system efficiency, but also reduces power consumption and encapsulation cost of Sia (Semiconductor Industry Association) statistics. With the development of integrated circuit (IC) technology, a larger area of memory can be integrated into a single chip, and then memory occupies a dominant position in the whole SoC area. It is expected that the proportion of memory area will be further increased in the next few years. At present, the order of market share of various types of memory is DRAM SRAM rom, EPROMU E2PROM and Flash. It can be seen that static random access memory (SRAM) is widely used. There are two ways to design embedded SRAM: one is fully customized design, according to the requirements of manual circuit, layout design and splicing. Fully customized memory design is based on memory density, speed, power consumption, productivity and package size. Its design cycle usually takes months or even years, and requires a lot of manpower and material investment. Finally, a memory design that meets the requirements of a single user is realized, and the other is the Compiler technology, which uses the pre-designed SRAM module circuit to build the basic cell library. According to the requirements of word length and word depth of SRAM, the SRAM circuit is finally completed by the compiler program calling library file, the layout is spliced and implemented, and the circuit, layout and files in verilog format are automatically generated by the compiler. The user can produce the GDSII file and the network table file of the memory cell module by setting up on the operation interface. The user can not modify the internal structure and layout of the circuit. In practical applications, different applications must put forward different requirements for memory settings. Although the traditional fully customized memory implementation method can be designed for applications and obtain good properties such as power consumption, performance area, but this method also has the disadvantages of high cost and long design period. Do not apply to a wide range of promotion. So developing a memory Compiler that can generate memory in a given size range has a wide range of applications. This paper introduces the method of selecting memory Compiler. The purpose is to automatically generate memory of specific size according to the needs of users while maintaining certain performance and power properties. In this paper, we give a detailed introduction to the various links in the actual design of the compiler, and discuss in depth various common compiler implementation methods. Finally, we realize a large size range (depth 16-8192 words). SRAM Compiler with a width of 2-128 bits is configurable. The compiler has two working modes, high speed and low power consumption, and the SRAM performance produced by the compiler is not lower than that of the same configuration SRAM under the same process conditions.
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TP333;TN47

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本文編號(hào)：2108551