关于Xilinx芯片中Block RAM和Distributed RAM 的区别 ------ 转载

转载自：https://blog.csdn.net/yzy19900402/article/details/45025901

块RAM 和 分布式RAM

① Xilinx 的FPGA结构主要由CLB、IOB、IR、Block RAM组成，其中CLB是最最重要的资源。

② 以V5为例，1个CLB包括的2个Slice，每个Slice包括4个6输入查找表，4个FlipFlop和相关逻辑。在这里需要注意的是Slice分两种，SliceM和SliceL，它们都包括前面的东西，但是很特别的是SliceM还增加了基于查找表的分布式RAM和移位寄存器。

 

（注：其中M是Memory的首字母，L是Logic的首字母，比较SliceM和SliceL，他们的区别就是SliceM的查找表具有RAM和ROM的功能，而SliceL的则不具备。所以SliceM比SliceL多的功能就是做存储器和移位。这样就很清楚了：SliceM可实现Distribut RAM，而Distribut RAM是由SliceM中的LUT实现。CLB的结构下所示：

                         Matric    -------SliceM（2）    SliceL（3）--------Y1
                         Switch   ------ SliceM（0）    SliceL（1）--------Y0
                                                |                    |
                                                |                    |
                                               X0                   X1
这里XNYM，X－－列，N－－列号，Y－－行，M－－行号，Xilinx FPGA内部结构是一种阵列结构。）

 

③ 每个CLB中都包含SliceL，但并不是每个CLB中都包含SliceM，整个一块V5芯片中SliceM和SliceL的比例为1：3。SliceM的放置有一定的规则，这里不做阐述。

④ Xilinx的FPGA中有 分布式RAM 和 Block RAM 两种存储器。用分布式RAM 时其实要用到其所在的SliceM，所以要占用其中的逻辑资源；而Block RAM 是单纯的存储资源，但是要一块一块的用，不像分布式RAM 想要多少bit都可以。

⑤ 用户申请存储资源，FPGA先提供Block RAM ，当Block RAM 数量不够时再用分布式RAM补充。

 

区别：
1.Bram 的输出需要时钟，Dram在给出地址后即可输出数据。
2.Dram使用更灵活方便些。
3.Bram有较大的存储空间，Dram浪费LUT资源。

补充：
1.物理上看，Bram是fpga中定制的ram资源，Dram就是用逻辑单元拼出来的。
2.较大的存储应用，建议用Bram；零星的小ram，一般就用Dram。但这只是个一般原则，具体的使用得看整个设计中资源的冗余度和性能要求
3.Dram可以是纯组合逻辑，即给出地址马上出数据，也可以加上register变成有时钟的ram。而Bram一定是有时钟的。

4.如果要产生大的FIFO或timing要求较高，就用BlockRAM。否则，就可以用Distributed RAM。

 

注意：

       并不是用BRAM就一定性能好。FPGA中的资源位置是固定的，例如BRAM就是一列一列分布的，这就可能造成用户逻辑和BRAM之间的route延时比较长。举个最简单的例子，在大规模FPGA中，如果用光所有的BRAM，性能一般会下降，甚至出现route不通的情况，就是这个原因。灵活的运用BRAM和distributed RAM可以有效利用FPGA资源，提升性能。如果需要用较多的BRAM，合理规划布局也可以提升性能，可以使用Planahead进行布局规划。

 

另外一个问题：

请问SliceM除了可实现Distribut RAM之外还能实现什么功能？
SliceM实现Distribut RAM时使用SliceM中的SRL16存储单元么？

- 答 -
如果看SliceM的图，是看不到里面有专么这个SRL16的。其实SRL16就是一个基于查找表结构的移位寄存器。而SRL16以primitive形式存在而已。在userguide中，也画了SRLC16的图，它就是一个查找表。比较SliceM和SliceL，他们的区别就是SliceM的查找表具有RAM和ROM的功能，而SliceL的则不具备。所以SliceM比SliceL多的功能就是做存储器和移位。“SliceM实现Distribut RAM时使用SliceM中的SRL16存储单元么？”  因为SRL16用的就是LUT，所以，如果这个LUT作为Distribute RAM使用了，则就不能再作为SRL16使用了。