【導讀】物聯(lián)網(wǎng)是從半導體技術的小型化中受益匪淺的領域之一，因為更多的計算能力可以被封裝到越來越小的設備中。由于體積縮小、功耗降低，各種設備（包括支持人工智能的設備）的應用方式在幾年前是不可能實現(xiàn)的。這一領域最令人興奮的發(fā)展之一是RPC（reduced pin count）DRAM的出現(xiàn)，這是一種小尺寸的存儲器，Antmicro已經(jīng)開發(fā)了對開源內(nèi)存控制器LiteDRAM的支持。
物聯(lián)網(wǎng)是從半導體技術的小型化中受益匪淺的領域之一，因為更多的計算能力可以被封裝到越來越小的設備中。由于體積縮小、功耗降低，各種設備（包括支持人工智能的設備）的應用方式在幾年前是不可能實現(xiàn)的。這一領域最令人興奮的發(fā)展之一是RPC（reduced pin count）DRAM的出現(xiàn)，這是一種小尺寸的存儲器，Antmicro已經(jīng)開發(fā)了對開源內(nèi)存控制器LiteDRAM的支持。
什么是RPC DRAM
標準的現(xiàn)代DRAM芯片，雖然體積小但I/O要求很高，不可能用于空間受限的應用。通過在所連接的設備中使用大量的引腳，它們還可能進一步增加設備本身的尺寸，從而需要使用更大、更昂貴的FPGA或SoC封裝。
雖然許多邊緣設備可以輕松地使用比現(xiàn)代存儲部件提供的更小的內(nèi)存量（例如低于1Gb），但要將RAM芯片切成兩半并獲得更少的內(nèi)存容量是不可能的。
所謂的RPC（Reduced Pin Count）DRAM是一項來自鈺創(chuàng)的新技術，它有可能對人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和虛擬現(xiàn)實/增強現(xiàn)實市場產(chǎn)生深遠影響。這是一個微型內(nèi)存芯片家族，可以小到1.96mm x 4.63mm，提供256Mbits和高帶寬（與DDR3相同），僅使用DDR3 PCB面積的10%和DDR3內(nèi)存占用的SoC或FPGA引腳的一半。它的時鐘速度可以達到1200MHz，帶寬高達4800 Mb/s。
DDR RAM和RPC DRAM比較
RPC DRAM是空間受限的邊緣AI應用的理想選擇，這些應用本地處理視頻、音頻或圖像等數(shù)據(jù)，除了節(jié)省空間外，低功耗也是關鍵。RPC DRQM使用的管腳數(shù)量較少，為其他系統(tǒng)功能留下了更多的可用資源，而將多個RPC DRAM芯片堆疊在一起以進一步優(yōu)化布局的可能性使該技術更具吸引力。它還可以實現(xiàn)一些有趣的場景，比如嵌入到SiP，甚至可以與小型FPGA裸芯片集成，以實現(xiàn)功能強大的設備。但是要想在FPGA中使用內(nèi)存，需要使用DRAM控制器與它進行接口，這就是我們最近使用LiteDRAM的原因。
LiteDRAM支持
LiteDRAM是一個可配置的內(nèi)存控制器，是LiteX的一部分，LiteX是一個開源的SoC構建器，我們正在開發(fā)和使用它來設計基于FPGA的系統(tǒng)。通過在這個開放源代碼內(nèi)存控制器中創(chuàng)建對RPC DRAM的支持，我們已經(jīng)能夠?qū)O小尺寸的內(nèi)存添加到我們構建的產(chǎn)品和整個LiteX生態(tài)系統(tǒng)中。通過這種方式，我們可以提高客戶設備的計算能力，使他們能夠運行需要計算的應用程序或成熟的操作系統(tǒng)，如Linux。
我們使用LiteDRAM和其他組件為高帶寬視頻和其他數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)開發(fā)與DDR存儲器接口的獨特設計，同時構建DRAM控制器并對LiteDRAM進行了許多改進，RPC DRAM支持只是一個例子。
Antmicro的開源FPGA IP
我們經(jīng)常使用FPGA為我們的客戶構建廣泛的可配置系統(tǒng)，利用這項技術提供的靈活性和可定制性。我們創(chuàng)建的開源FPGA IP可以在各種設計和平臺之間重用，而不會對我們的客戶施加任何許可限制。Antmicro的開源IP核心產(chǎn)品包括MIPI CSI、MIDI、PCIe、USB、以太網(wǎng)等。
我們構建的FPGA系統(tǒng)與供應商無關，這些組件確保了未來的可靠性，并使我們的客戶能夠完全控制產(chǎn)品。
實際上，鈺創(chuàng)已經(jīng)在2019年CES展上透露該公司已經(jīng)與萊迪思半導體(Lattice Semiconductor)合作，展出可兼容鈺創(chuàng)RPC DRAM的萊迪思EPC5 FPGA解決方案。
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