双端口SRAM如何提升系统的总体性能

SRAM 以其高速、静态的优势普遍应用于各类数字设备中，多被用做不一样部件之间的缓冲，尤为在计算机体系架构中扮演着重要的角色，即嵌入到CPU 内部的高速缓存（Cache）。计算机的处理速度在高速增加，为了提供足够的数据缓存能力，随着集成电路制造工艺的发展，嵌入式SRAM 的存储单元的面积也在以约0.5 倍每代的速度减少，在45 nm 工艺节点嵌入式SRAM 的密度已能够达到150 Mb/cm2。双端口SRAM（Dual-Port SRAM, DP-SRAM）凭借其两个端口能够同时进行读写的能力在SRAM 领域占有重要的一席之地，尤为在多核、实时信号处理系统中有着普遍的应用。
 
因为功耗的限制，片上系统（System on Chip, SoC）不能无限制地经过提升系统频率来提高性能，而是利用并行计算来得到更高的系统运算能力，于是多核乃至众核处理器获得了快速的发展和普遍的应用。但同时这也意味着存储器的存取次数大幅增长，存储器的性能会成为系统的瓶颈，遇到了所谓的内存墙（Memory Wall），所以对两个以上端口能够同时进行读写操做的双端口甚至多端口存储器的需求在不断增长。同时，随着智能手机、平板电脑等移动消费电子产品的普及和发展，人们对相关产品的要求日益提升，这对系统的实时性、吞吐率等都提出了愈来愈高的要求。
 
双端口SRAM 相较于单端口SRAM（Single-Port SRAM, SP-SRAM）有两套独立的读写端口，于是有更高的带宽，尤为适用于上述系统中：双端口SRAM 能够给多核系统提供简单、可靠、高效的通讯方法，也能够为信号处理系统中提供更高的并行性，近年来国内外发表的相关研究都多有其应用。一个用于视频压缩的SoC 系统中有三个核，为了处理器间的同步和数据交换而不给AMBA系统总线增长负担，用三个2 kB 的双端口SRAM 将三个核两两相连，从而提升系统的总体性能。