ABBPM860K013BSE018100R1图2：LatticeECFPGA中的专用DQS电路。两个新的竞争者进入了高精度存储器舞台。快速周期随机存取存储器(FCRAM)改进了性能，它采用了流水线操作和隐蔽的预充电技术以减少随机存取周期时间，高度分段的存储器核减少了功耗。存储器核分段为较小的阵列，这样数据可以被很快地存取并改进执行时间。这些特征使得FCRAM被理想地用作缓冲存储器，用于诸如交换、路由和网络服务器等的高速网络应用中。时延减少的DRAM(RLDRAM)提供SRAM类型的接口以及非多路复用的寻址。RLDRAMII技术提供***小时延并可减少行周期时间，这些特征很适用于要求关键响应时间和快速随机存取的应用，例如下一代10Gbps以及更加高速的网络应用。存储器控制器的挑战目前存储器接口经常要求时钟速度超过200MHz以满足线卡和交换卡的吞吐量要求，这是FPGA架构的主要挑战。PLL是基本的允许控制时钟数据关系的部件。下一代存储器控制器工作在HSTL或SSTL电压。低电压电平的摆动是需要的，以便??持存储器和存储器控制器的输入输出的高速数据操作。对于高速SRAM存储器来说，HSTL是实际的I/O标准，而对于高速DDRSRAM存储器，SSTL是实际的I/O标准。高速差分I/O缓冲器和专用电路的组合能够在高带宽下进行无缝读写操作，传统上这属于***FPGA的领域。LatticeECFPGA改变了那个惯例，通过低成本FPGA架构实现了高带宽存储器控制器。表2：为用于高速网络应用的存储器综合比较。实现高性能的DDR存储器需要在输入端的读操作和在输出端的写操作有专用的DDR寄存器结构，LatticeEC提供这个能力。除这些寄存器外，EC器件有两个单元简化用于读操作的输入结构设计，这两个单元是DQS***块和极性控制逻辑。这两个块对于实现可靠的高速DDRSDRAM控制器十分关键。由于DQS逻辑的复杂性，用FPGA实现高速存储器控制器时，设计者会遇到问题。LatticeEC为设计者提供这些专用块，能够缓解这个问题。DLL校准DQS***块源同步接口通常要求调整输入时钟，以便用输入寄存器正确捕获数据。对大多数接口而言，PLL被用于这种调整。然而对于DDR存储器，称为DQS的时钟是受约束的，因此这种方法不可行。在DDR存储器接口，DQS与主时钟的关系会有变化，这是由于PCB上走线的长度和使用的存储器所引起的。图3：DLL校准总线和DQS/DQS转移分布。如图2所示，LatticeDQS电路包括一个自动时钟转移电路，用以简化存储器接口设计和保证稳健的操作。此外，DQS***块还提供用于DDR存储器接口所需的时钟对列。来自焊盘的DQS信号通过DQS***单元送入专用的布线资源。DQS信号也送入极性控制逻辑，用于控制输入寄存器块中连至同步寄存器的时钟极性。专用DQS***块的温度、电压和工艺变化由一组校准信号(6位宽的总线)进行补偿，它们来自器件两侧的两个DLL。每个DLL补偿器件一半的DQS***，如图3所示。DLL用系统时钟和专用反馈环来补偿。这是一个重要的结构特征，因为这个器件不会受到通常其它FPGA严格的I/O布局要求的牵制。极性控制逻辑对于典型的DDR存储器设计，***DQS选***冲和内部系统时钟(在读周期)之间的相位关系是未知的。Lattice-EC器件含有专用电路在这些域间传递数据。为了防止建立和保持时间发生变化，即DQS***和系统时钟间的域传递，它使用了一个时钟极性选择器，这改变了锁存在输入寄存器块中同步寄存器中的数据的边沿。这需要测定在每个读周期的起始时刻有正确的时钟极性。DDR存储器读操作前，DQS处于三态(由端接上拉)。起始时刻DDR存储器驱动DQS为低电平，一个专用电路用于检测这个传递，这个信号用来控制至同步寄存器的时钟极性。SFestoCPV10-GE-ASI-4E​4A-Z170537GEMÜ9415000ZF05NS11​1***CZSE40-C6-62L***CEZM103HF-K5LO-E​55CL-QFestoDNC-50-150-PPV163366FestoSLT-6-20-P-A170550FestoDNC-50-160-PPV-​A163375GEMÜ88039725-00NORGREN0883200***CMGPL20TF-250bürkert00150825Festo33481FestoD***-16-270-P-FW​-CCbürkert641-4104GEMÜ88039725-00bürkert641-4104***CAC30-LOH003***CCDRB1BW10-90S***CMXPJ6-10***CE***3000-F03-5YO​-QFestoDSRL-12-180-P-F​W30654ParkerB103EFestoJMFH-5-1/4-B19789SCHMALZVS-V-A-PNP-S-M810060200070FestoDNC-40-220-PPV-​A163336ParkerXW68PLP-4-4FestoADN-32-250-A-P-​A536267Rexroth5285010640Rexroth0822010663FestoDSRL-10-180-P-F​W***CCRB1BWU20-270SFestoVSVA-B-B52-ZD-A​1-1T1L539156FestoDNC-32-500-PPV-​AFestoDNC-32-60-PPV-AFestoDFP-32-50-PPV-AFestoDNC-32-50-P-A-S​11***CKECDQ2W***-40DMACESC300EUM-9NORGRENR73G-2AK-RMG***CMS12-30bürkertZPDW0415100​300***CGVVZS3000-21A-3***CCRB1BW20-90SFestoDNC-50-200-PPV-​A163376FestoADVU-25-150-P-A156003ACESC300EUM-9FestoPEN-M58625FestoCPA10-M1H-2X3-G​LS173452FestoJMN1H-5/2-D-1-CFestoVSVA-B-M52-MH-A​1-1R5L***CGVVZS3000-21A-3***CVH430-F04FestoLF-D-MAXI159614Buschjost8240203.9101.02​400ACE745651ACE730111ACE757718ACE757001SCHUNK0309274Festo175250FestoMFH3187802Bosch0821303053FestoVIGZ-03-4FestoF-3-MS207988FestoCPV10-GE-MP4SAMSON24102211353FestoCPE10-M1CH-5LS-​M7***CNVS4114-0009DFestoMS6EM112FESTOPEV14B10773EAED620432FestoHEEDMINI24172956ACEGS19200AAK9​276GEMÜ9415000ZF05NS11​1ParkerPB21649-010FestoGRA14B6509***CSY7420-5LOU-C8F​-Q***CVQ1301N-5-Q***CVQ1201N-5-Q***CEARP3000-F02-X5​08FestoMFH-3-M54450FestoVAD-MZB-M535552***CVQ1170N-5LO-***-​QGEMÜ320-1ACEGS-19-200135513ParkerGO0968FestoVABS-S4-1S-G14-​B-R3FestoHE-D-MIDI170682***CZ***1-021LPIABLM80107731***CVZ5143Festo***EO-4U-K-LED-2​30FestoKM12-M12-GSGD-5​.0***CSY3220-5LOU-M5-​QFestoHEL-D-MINI170690FESTOLFR-D-MINI546432SAMSON1690-2238)