Контроллеры ALTERA DDR2 SDRAM
Важная информация
Контроллеры Altera® DDR, DDR2 и DDR3 SDRAM с ALTMEMPHY IP обеспечивают упрощенные интерфейсы для стандартных отраслевых стандартов DDR, DDR2 и DDR3 SDRAM. Мегафункция ALTMEMPHY представляет собой интерфейс между контроллером памяти и устройствами памяти и выполняет операции чтения и записи в память. Контроллеры DDR, DDR2 и DDR3 SDRAM с ALTMEMPHY IP работают совместно с мегафункцией Altera ALTMEMPHY.
Контроллеры DDR и DDR2 SDRAM с мегафункцией ALTMEMPHY IP и ALTMEMPHY предлагают интерфейсы DDR и DDR2 SDRAM с полной или половинной скоростью. Контроллер DDR3 SDRAM с мегафункцией ALTMEMPHY IP и ALTMEMPHY поддерживает интерфейсы DDR3 SDRAM в режиме половинной скорости. Контроллеры SDRAM DDR, DDR2 и DDR3 с ALTMEMPHY IP оснащены высокопроизводительным контроллером II (HPC II), который обеспечивает высокую эффективность и расширенные функции. На рис. 15–1 показана диаграмма уровня системы, включающая примерampле верхний уровень file который создает для вас контроллер SDRAM DDR, DDR2 или DDR3 с ALTMEMPHY IP.
Рисунок 15–1. Диаграмма системного уровня
Примечание к рисунку 15–1:
(1) Когда вы выбираете «Создать экземпляр DLL извне», экземпляр системы автоподстройки частоты (DLL) создается вне мегафункции ALTMEMPHY.
Менеджер подключаемых модулей MegaWizard™ генерируетampле верхний уровень file, состоящий из бывшегоampфайловый драйвер и специальный вариант высокопроизводительного контроллера DDR, DDR2 или DDR3 SDRAM. Контроллер создает экземпляр мегафункции ALTMEMPHY, которая, в свою очередь, создает экземпляр системы фазовой автоподстройки частоты (PLL) и DLL. Вы также можете создать экземпляр DLL вне мегафункции ALTMEMPHY, чтобы использовать ее между несколькими экземплярами мегафункции ALTMEMPHY. Вы не можете совместно использовать PLL между несколькими экземплярами мегафункции ALTMEMPHY, но вы можете использовать некоторые из выходных сигналов PLL между этими несколькими экземплярами.
© 2012 Корпорация Альтера. Все права защищены. Слова и логотипы ALTERA, ARRIA, CYCLONE, HARDCOPY, MAX, MEGACORE, NIOS, QUARTUS и STRATIX являются товарными знаками Altera Corporation и зарегистрированы в Бюро по патентам и товарным знакам США и в других странах. Все остальные слова и логотипы, идентифицированные как товарные знаки или знаки обслуживания, являются собственностью соответствующих владельцев, как описано на странице www.altera.com/common/legal.html. Altera гарантирует соответствие своих полупроводниковых продуктов текущим спецификациям в соответствии со стандартной гарантией Altera, но оставляет за собой право вносить изменения в любые продукты и услуги в любое время без предварительного уведомления. Altera не принимает на себя никакой ответственности или обязательств, возникающих в связи с применением или использованием любой информации, продукта или услуги, описанных здесь, за исключением случаев, когда Altera прямо согласовала это в письменной форме. Клиентам Altera рекомендуется получить последнюю версию спецификаций устройств, прежде чем полагаться на какую-либо опубликованную информацию и перед размещением заказов на продукты или услуги.
Бывшийampле верхний уровень file — это полнофункциональная конструкция, которую можно моделировать, синтезировать и использовать в аппаратном обеспечении. ЭксampФайловый драйвер — это модуль самотестирования, который выдает контроллеру команды чтения и записи, проверяет считанные данные на наличие положительного или отрицательного результата, а также тестирует полные сигналы.
Мегафункция ALTMEMPHY создает путь данных между устройством памяти и контроллером памяти. Мегафункция доступна как отдельный продукт или может использоваться совместно с высокопроизводительным контроллером памяти Altera.
При использовании мегафункции ALTMEMPHY в качестве отдельного продукта используйте либо собственные контроллеры, либо контроллеры сторонних производителей.
Для новых разработок Altera рекомендует использовать интерфейс внешней памяти на основе UniPHY, например, контроллеры SDRAM DDR2 и DDR3 с UniPHY, контроллеры SRAM QDR II и QDR II+ с UniPHY или контроллер RLDRAM II с UniPHY.
Информация о выпуске
В Таблице 15–1 представлена информация об этой версии контроллера DDR3 SDRAM с ALTMEMPHY IP.
Стол 15–1. Информация о выпуске
| Элемент | Описание |
| Версия | 11.1 |
| Дата выпуска | Ноябрь 2011 г. |
| Коды для заказа | IP-SDRAM/HPDDR (DDR SDRAM HPC) IP-SDRAM/HPDDR2 (DDR2 SDRAM HPC) IP-HPMCII (HPC II) |
| Идентификаторы продуктов | 00BE (DDR SDRAM) 00BF (DDR2 SDRAM) 00C2 (DDR3 SDRAM) 00CO (Мегафункция ALTMEMPHY) |
| Идентификатор поставщика | 6AF7 |
Altera проверяет, что текущая версия программного обеспечения Quartus® II компилирует предыдущую версию каждой функции MegaCore. В примечаниях к выпуску библиотеки MegaCore IP Library и исправлениях указаны любые исключения из этой проверки. Altera не проверяет компиляцию с версиями функций MegaCore старше одной версии. Информацию о проблемах с высокопроизводительным контроллером DDR, DDR2 или DDR3 SDRAM и мегафункцией ALTMEMPHY в конкретной версии Quartus II см. в примечаниях к выпуску программного обеспечения Quartus II.
Поддержка семейства устройств
В Таблице 15–2 указаны уровни поддержки устройств для ядер Altera IP.
Таблица 15–2. Уровни поддержки устройств Altera IP Core
| Семейства устройств ПЛИС | Семейства устройств в печатном виде |
| Предварительная поддержка— IP-ядро проверено с использованием предварительных моделей синхронизации для этого семейства устройств. IP-ядро отвечает всем функциональным требованиям, но, возможно, все еще подвергается временному анализу для семейства устройств. С осторожностью можно использовать в производственных проектах. | Компаньон в печатном виде— IP-ядро проверяется с помощью предварительных моделей синхронизации для сопутствующего устройства в печатном виде. IP-ядро отвечает всем функциональным требованиям, но, возможно, все еще подвергается временному анализу для семейства устройств HardCopy. С осторожностью можно использовать в производственных проектах. |
| Окончательная поддержка— IP-ядро проверено с использованием окончательных моделей синхронизации для этого семейства устройств. IP-ядро отвечает всем функциональным и временным требованиям для семейства устройств и может использоваться в производственных проектах. | Сборник печатных копий— IP-ядро проверено с использованием окончательных моделей синхронизации для семейства устройств HardCopy. IP-ядро отвечает всем функциональным и временным требованиям для семейства устройств и может использоваться в производственных проектах. |
В Таблице 15–3 показан уровень поддержки, предлагаемый контроллерами SDRAM DDR, DDR2 и DDR3 с ALTMEMPHY IP для семейств устройств Altera.
Таблица 15–3. Поддержка семейства устройств
| Семейство устройств | Протокол | |
| DDR и DDR2 | DDR3 | |
| Аррия® GX | Финал | Нет поддержки |
| Аррия II GX | Финал | Финал |
| Циклон® III | Финал | Нет поддержки |
| Циклон III ЛС | Финал | Нет поддержки |
| Циклон IV E | Финал | Нет поддержки |
| Циклон IV GX | Финал | Нет поддержки |
| Твердая копия II | См. страницу «Что нового в Altera IP» на сайте Altera. webсайт. | Нет поддержки |
| Стратикс® II | Финал | Нет поддержки |
| Стратикс II GX | Финал | Нет поддержки |
| Другие семейства устройств | Нет поддержки | Нет поддержки |
Функции
АЛЬТМЕМФИЯ Мегафункция
В Таблице 15–4 приведены основные функции поддержки мегафункции ALTMEMPHY.
Таблица 15–4. Поддержка функций мегафункций ALTMEMPHY
| Особенность | DDR и DDR2 | DDR3 |
| Поддержка интерфейса Altera PHY (AFI) на всех поддерживаемых устройствах. | ✓ | ✓ |
| Автоматическая первоначальная калибровка, исключающая сложные вычисления времени считывания данных. | ✓ | ✓ |
| Томtage и отслеживание температуры (VT), гарантирующее максимально стабильную работу интерфейсов DDR, DDR2 и DDR3 SDRAM. | ✓ | ✓ |
| Автономный путь передачи данных, который делает соединение с контроллером Altera или сторонним контроллером независимым от критических путей синхронизации. | ✓ | ✓ |
| Полноценный интерфейс | ✓ | — |
| Полуценный интерфейс | ✓ | ✓ |
| Простой в использовании редактор параметров | ✓ | ✓ |
Кроме того, мегафункция ALTMEMPHY поддерживает компоненты DDR3 SDRAM без выравнивания:
- Мегафункция ALTMEMPHY поддерживает компоненты DDR3 SDRAM без выравнивания для устройств Arria II GX с использованием Т-топологии для тактовой частоты, адреса и командной шины:
- Поддерживает выбор нескольких чипов.
- PHY DDR3 SDRAM без выравнивания fMAX составляет 400 МГц для выбора одного чипа.
- Нет поддержки контактов маски данных (DM) для модулей DIMM ×4 DDR3 SDRAM или компонентов, поэтому выберите «Нет» для контактов Drive DM из FPGA при использовании устройств ×4.
- Мегафункция ALTMEMPHY поддерживает только интерфейсы DDR3 SDRAM половинной скорости.
Высокопроизводительный контроллер II
В Таблице 15–5 приведены основные функции поддержки DDR, DDR2 и DDR3 SDRAM HPC II.
Таблица 15–5. Поддержка функций (часть 1 из 2)
| Особенность | DDR и DDR2 | DDR3 |
| Контроллер половинной скорости | ✓ | ✓ |
| Поддержка AFI ALTMEMPHY | ✓ | ✓ |
| Поддержка локального интерфейса Avalon®Memory Mapped (Avalon-MM) | ✓ | ✓ |
Таблица 15–5. Поддержка функций (часть 2 из 2)
| Особенность | DDR и DDR2 | DDR3 |
| Настраиваемое управление банком с упреждением команд с упорядоченным чтением и записью | ✓ | ✓ |
| Аддитивная задержка | ✓ | ✓ |
| Поддержка произвольной длины пакета Avalon | ✓ | ✓ |
| Встроенный гибкий адаптер пакетной памяти. | ✓ | ✓ |
| Настраиваемые сопоставления локальных адресов с памятью | ✓ | ✓ |
| Дополнительная настройка размера и режима регистра во время выполнения, а также синхронизация памяти. | ✓ | ✓ |
| Частичное самообновление массива (PASR) | ✓ | ✓ |
| Поддержка стандартных устройств DDR3 SDRAM. | ✓ | ✓ |
| Дополнительная поддержка команды самообновления | ✓ | ✓ |
| Дополнительная поддержка управляемой пользователем команды отключения питания | ✓ | ✓ |
| Дополнительная поддержка автоматической команды отключения питания с программируемым временем ожидания. | ✓ | ✓ |
| Дополнительная поддержка команд чтения и записи с автоматической предварительной зарядкой. | ✓ | ✓ |
| Дополнительная поддержка обновления пользовательского контроллера | ✓ | ✓ |
| Дополнительное совместное использование часов несколькими контроллерами в SOPC Builder Flow | ✓ | ✓ |
| Встроенная функция кодирования с коррекцией ошибок (ECC), 72 бита | ✓ | ✓ |
| Встроенная функция ECC, 16, 24 и 40 бит. | ✓ | ✓ |
| Поддержка записи части слова с дополнительной автоматической коррекцией ошибок. | ✓ | ✓ |
| SOPC Builder готов | ||
| Поддержка оценки OpenCore Plus | ✓ | ✓ |
| Модели функционального моделирования IP для использования в симуляторах VHDL и Verilog HDL, поддерживаемых Altera. | ✓ | ✓ |
Примечания к Таблице 15–5:
- HPC II поддерживает значения аддитивной задержки, большие или равные tRCD-1, в единицах такта (tCK).
- Эта функция не поддерживается DDR3 SDRAM с выравниванием.
Неподдерживаемые функции
В Таблице 15–6 приведены неподдерживаемые функции интерфейсов внешней памяти Altera на основе ALTMEMPHY.
Таблица 15–6. Неподдерживаемые функции
| Протокол памяти | Неподдерживаемая функция |
| DDR и DDR2 SDRAM | Моделирование времени |
| Длина пакета 2 | |
| Частичный пакет и несогласованный пакет в режиме ECC и без ECC, когда контакты DM отключены | |
| DDR3 SDRAM | Моделирование времени |
| Частичный пакет и несогласованный пакет в режиме ECC и без ECC, когда контакты DM отключены | |
| Стратикс III и Стратикс IV | |
| Поддержка DIMM | |
| Полноценные интерфейсы |
Мегакорная проверка
Altera выполняет обширные выборочные целевые тесты с функциональным тестированием, используя стандартные модели Denali, чтобы гарантировать функциональность контроллеров DDR, DDR2 и DDR3 SDRAM с ALTMEMPHY IP.
Использование ресурсов
В этом разделе представлена типичная информация об использовании ресурсов для контроллеров внешней памяти с ALTMEMPHY для поддерживаемых семейств устройств. Эта информация предоставляется только в качестве рекомендации; для получения точных данных об использовании ресурсов вам следует сгенерировать свое IP-ядро и обратиться к отчетам, созданным программным обеспечением Quartus II.
В Таблице 15–7 показаны данные об использовании ресурсов для мегафункции ALTMEMPHY и высокопроизводительного контроллера DDR3 II для устройств Arria II GX.
Таблица 15–7. Использование ресурсов в устройствах Arria II GX (часть 1 из 2)
| Протокол | Память Ширина (бит) | Комбинационный АЛЮТЫ | Логика Регистры | Мем ALUT | М9К Блоки | М144К Блоки | Memor y (биты) |
| Контроллер | |||||||
| DDR3
(Половина ставки) |
8 | 1,883 | 1,505 | 10 | 2 | 0 | 4,352 |
| 16 | 1,893 | 1,505 | 10 | 4 | 0 | 8,704 | |
| 64 | 1,946 | 1,521 | 18 | 15 | 0 | 34,560 | |
| 72 | 1,950 | 1,505 | 10 | 17 | 0 | 39,168 | |
Таблица 15–7. Использование ресурсов в устройствах Arria II GX (часть 2 из 2)
| Протокол | Память Ширина (бит) | Комбинационный АЛЮТЫ | Логика Регистры | Мем ALUT | М9К Блоки | М144К Блоки | Memor y (биты) |
| Контроллер+ФИЗИЧЕСКИЙ | |||||||
| DDR3
(Половина ставки) |
8 | 3,389 | 2,760 | 12 | 4 | 0 | 4,672 |
| 16 | 3,457 | 2,856 | 12 | 7 | 0 | 9,280 | |
| 64 | 3,793 | 3,696 | 20 | 24 | 0 | 36,672 | |
| 72 | 3,878 | 3,818 | 12 | 26 | 0 | 41,536 | |
В Таблице 15–8 показаны данные об использовании ресурсов для высокопроизводительного контроллера DDR2 и контроллера плюс PHY для конфигураций с половинной и полной скоростью для устройств Arria II GX.
Таблица 15–8. Использование ресурсов DDR2 в устройствах Arria II GX
| Протокол | Память Ширина (бит) | Комбинационный АЛЮТЫ | Логика Регистры | Мем ALUT | М9К Блоки | М144К Блоки | Память (Биты) |
| Контроллер | |||||||
| DDR2
(Половина ставки) |
8 | 1,971 | 1,547 | 10 | 2 | 0 | 4,352 |
| 16 | 1,973 | 1,547 | 10 | 4 | 0 | 8,704 | |
| 64 | 2,028 | 1,563 | 18 | 15 | 0 | 34,560 | |
| 72 | 2,044 | 1,547 | 10 | 17 | 0 | 39,168 | |
| DDR2
(Полная ставка) |
8 | 2,007 | 1,565 | 10 | 2 | 0 | 2,176 |
| 16 | 2,013 | 1,565 | 10 | 2 | 0 | 4,352 | |
| 64 | 2,022 | 1,565 | 10 | 8 | 0 | 17,408 | |
| 72 | 2,025 | 1,565 | 10 | 9 | 0 | 19,584 | |
| Контроллер+ФИЗИЧЕСКИЙ | |||||||
| DDR2
(Половина ставки) |
8 | 3,481 | 2,722 | 12 | 4 | 0 | 4,672 |
| 16 | 3,545 | 2,862 | 12 | 7 | 0 | 9,280 | |
| 64 | 3,891 | 3,704 | 20 | 24 | 0 | 36,672 | |
| 72 | 3,984 | 3,827 | 12 | 26 | 0 | 41,536 | |
| DDR2
(Полная ставка) |
8 | 3,337 | 2,568 | 29 | 2 | 0 | 2,176 |
| 16 | 3,356 | 2,558 | 11 | 4 | 0 | 4,928 | |
| 64 | 3,423 | 2,836 | 31 | 12 | 0 | 19,200 | |
| 72 | 3,445 | 2,827 | 11 | 14 | 0 | 21,952 | |
В Таблице 15–9 показаны данные об использовании ресурсов для высокопроизводительного контроллера DDR2 и контроллера плюс PHY для конфигураций с половинной и полной скоростью для устройств Cyclone III.
Таблица 15–9. Использование ресурсов DDR2 в устройствах Cyclone III
| Протокол | Память Ширина (бит) | Логика Регистры | Логические ячейки | Блоки М9К | Память (Биты) |
| Контроллер | |||||
| DDR2
(Половина ставки) |
8 | 1,513 | 3,015 | 4 | 4,464 |
| 16 | 1,513 | 3,034 | 6 | 8,816 | |
| 64 | 1,513 | 3,082 | 18 | 34,928 | |
| 72 | 1,513 | 3,076 | 19 | 39,280 | |
| DDR2
(Полная ставка) |
8 | 1,531 | 3,059 | 4 | 2,288 |
| 16 | 1,531 | 3,108 | 4 | 4,464 | |
| 64 | 1,531 | 3,134 | 10 | 17,520 | |
| 72 | 1,531 | 3,119 | 11 | 19,696 | |
| Контроллер+ФИЗИЧЕСКИЙ | |||||
| DDR2
(Половина ставки) |
8 | 2,737 | 5,131 | 6 | 4,784 |
| 16 | 2,915 | 5,351 | 9 | 9,392 | |
| 64 | 3,969 | 6,564 | 27 | 37,040 | |
| 72 | 4,143 | 6,786 | 28 | 41,648 | |
| DDR2
(Полная ставка) |
8 | 2,418 | 4,763 | 6 | 2,576 |
| 16 | 2,499 | 4,919 | 6 | 5,008 | |
| 64 | 2,957 | 5,505 | 15 | 19,600 | |
| 72 | 3,034 | 5,608 | 16 | 22,032 | |
Системные требования
Контроллер DDR3 SDRAM с ALTMEMPHY IP является частью IP-библиотеки MegaCore, которая распространяется вместе с программным обеспечением Quartus II и может быть загружена с сайта Altera. webсайт, www.altera.com.
Системные требования и инструкции по установке см. в разделе «Установка и лицензирование программного обеспечения Altera».
Установка и лицензирование
На рис. 15–2 показана структура каталогов после установки контроллера DDR3 SDRAM с IP-адресом ALTMEMPHY, где — каталог установки. Каталог установки по умолчанию в Windows — c:\altera\ ; в Linux это /opt/altera .
Рисунок 15–2. Структура каталогов
Лицензия на функцию MegaCore вам понадобится только в том случае, если вы полностью удовлетворены ее функциональностью и производительностью и хотите запустить свой проект в производство.
Чтобы использовать DDR3 SDRAM HPC, вы можете запросить лицензию. file из Альтеры web сайт на www.altera.com/licensing и установите его на свой компьютер. Когда вы запрашиваете лицензию file, Altera отправит вам файл License.dat по электронной почте. file. Если у вас нет доступа в Интернет, обратитесь к местному представителю.
Чтобы использовать DDR3 SDRAM HPC II, обратитесь к местному торговому представителю и закажите лицензию.
Бесплатная оценка
Оценочная функция Altera OpenCore Plus применима только к DDR3 SDRAM HPC. С помощью функции оценки OpenCore Plus вы можете выполнять следующие действия:
- Имитировать поведение мегафункции (функция Altera MegaCore или AMPPSM megafunction) в вашей системе.
- Быстро и легко проверьте функциональность вашего дизайна, а также оцените его размер и скорость.
- Создание ограниченного по времени программирования устройства files для проектов, включающих функции MegaCore.
- Запрограммируйте устройство и проверьте свою конструкцию на аппаратном уровне.
Приобретать лицензию на мегафункцию необходимо только в том случае, если вы полностью удовлетворены ее функциональностью и производительностью и хотите запустить свой проект в производство.
Поведение OpenCore Plus при тайм-ауте
Оценка оборудования OpenCore Plus может поддерживать следующие два режима работы:
- Непривязанный — проект работает в течение ограниченного времени.
- Привязной — требуется соединение между вашей платой и главным компьютером. Если привязной режим поддерживается всеми мегафункциями в конструкции, устройство может работать дольше или неограниченно долго.
Все мегафункции устройства отключаются одновременно при достижении наиболее строгого времени оценки. Если в проекте имеется более одной мегафункции, поведение тайм-аута конкретной мегафункции может быть замаскировано поведением тайм-аута других мегафункций.
Для функций MegaCore непривязанный тайм-аут составляет 1 час; значение привязанного тайм-аута является неопределенным.
Ваш проект перестает работать после истечения времени оценки оборудования и выхода local_ready становится низким.
История изменений документа
В Таблице 15–10 представлена история изменений этого документа.
Таблица 15–10. История изменений документа
| Дата | Версия | Изменения |
| Ноябрь 2012 г. | 1.2 | Изменён номер главы с 13 на 15. |
| Июнь 2012 г. | 1.1 | Добавлен значок обратной связи. |
| Ноябрь 2011 г. | 1.0 | Объединенная информация о выпуске, поддержка семейства устройств, список функций и список неподдерживаемых функций для DDR, DDR2 и DDR3. |
Документы/Ресурсы
 |
Контроллеры ALTERA DDR2 SDRAM [pdf] Инструкции Контроллеры DDR2 SDRAM, DDR2, Контроллеры SDRAM, Контроллеры |
