Altera FPGA内存特性：TriMatrix RAM与错误检测

"本文主要介绍了Altera公司的可编程逻辑器件结构，特别是内嵌RAM块的特性和应用。Altera提供了一系列的FPGA和CPLD产品，如Stratix系列和MAX系列，其中Stratix家族是高端高密度FPGA的代表，具有丰富的逻辑资源、RAM、DSP块和I/O能力。" 在Altera的可编程逻辑器件结构中，内嵌RAM块扮演着至关重要的角色，它们包括M512、M4K和M-RAM三种类型的块。这些内存块虽然设计不同，但都可以实现多种类型的存储器，如带或不带奇偶校验的真正双口RAM、简单双口RAM和单口RAM，以及ROM和FIFO缓冲区。例如，M512块具有576位的容量，其中64位可以用于可选的奇偶校验位存储。奇偶校验位支持每个字节，这除了内存块的存储容量之外，可以通过与逻辑元素（LEs）一起实现的逻辑进行错误检测，以确保数据完整性。用户还可以利用奇偶校验大小的数据字存储自定义控制位。 M4K和M-RAM块支持字节使能功能，允许输入数据被屏蔽，从而只写入特定字节的数据，未写入的字节将保留之前的写入值。写使能信号（wren）结合字节使能信号（byteena）控制RAM块的写操作。默认情况下，byteena信号为高电平（启用状态），在这种情况下，仅由wren信号控制写入操作。字节使能寄存器的清除端口激活会将字节使能信号驱动到其默认的高位状态。 Altera的Stratix系列是高端高密度FPGA，基于1.5V，0.13微米全层铜SRAM工艺，提供了高达114,140个逻辑元素（LEs）和10Mbits的RAM。这些器件包含多达28个数字信号处理（DSP）块，最多有224个9位乘9位嵌入式乘法器，特别优化了用于高效实现高性能滤波器和乘法器的DSP应用。Stratix设备还支持各种I/O标准，并提供了一个完整的时钟管理解决方案，具有高达420MHz的性能和多达12个相位锁定环（PLLs）的分层时钟结构。 此外，Stratix系列FPGA的平面布局精心设计，优化了逻辑阵列块（LAB）、互连线资源和逻辑单元（LE）的布局，以提高性能和设计灵活性。这些元件共同构成了Altera器件的核心，使得它们能够满足从高速计算到低功耗通信等各种复杂应用的需求。