基于FPGA的PSRAM接口设计与实现

该系列为神经网络硬件加速器应用中涉及的模块接口部分，随手记录，以免时间久了遗忘。

一 PSRAM与HyperRAM

1、概述

2、异同

   接口协议不同，因此在IP设计时需要注意。

        Hyperram(Winbond)：HyperBus协议

        PSRAM(AP公司)：Xccela OPI协议

二 PSRAM分析

1、特性

1. 更大的带宽：串行psram通过八路串行接口对外互联，最高在200MHz Double-Data-Rate速率下，可实现超3Gbps的带宽传输；
2. 更高的容量：目前可实现存储容量有：32M、64M、256M，这比市面上其他串行接口随机存储器的容量要大很多；
3. 更低的成本：串行psram采用DRAM架构，可以有效压缩芯片体积，故串行psram生产成本接近DRAM成本；
4. 更小的尺寸：串行psram的低引脚数封装与传统的RAM存储相比，具有尺寸更小、成本更低等优势；
5. 更广的应用：psram采用的是自行刷新（Self-Refresh），不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据；而DRAM每隔一段时间，要刷新充电一次，否则内部的数据即会消失，因此psram相比传统RAM会有更广的应用；

2、关键点

   接口：

        支持RBX跨页访问：主要是方便用户高效地访问地址空间，AP的PSRAM具有RBX特性，可以在突发访问至行末时，自动开启下一行，并从下一行首继续访问内存数据，该特性可省去多次激活行所造成的延时，使内存访问更加高效。（注意，需要选型带RBX特性的型号）

三 PSRAM方案设计与验证

         待完善

1、整体方案设计

2、验证

仿真工具采用VCS+Verdi，PSRAM接口控制IP+APS6408L model进行验证。

当前仅验证了突发读写，后期会增加对多Port AXI接口的outstanding支持，实现对PSRAM的高效访问。

四 结论

备注：以AP公司的APS6408L为例进行设计分析和验证。