• 제목/요약/키워드: DDR memory

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호환성 및 속도 향상을 위한 FPGA 기반 DDR 메모리 인터페이스의 최적화 (Optimization of FPGA-based DDR Memory Interface for better Compatibility and Speed)

  • 김대운;강봉순
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권12호
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    • pp.1914-1919
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    • 2021
  • 첨단산업의 발전에 따라 영상처리 하드웨어의 연구는 필수적이고, 실제 칩 동작을 위해서는 게이트 수준의 타이밍 검증이 필요하다. 이를 위해 주로 FPGA 기반 검증이 이루어지는데 기존에는 DDR3 메모리 인터페이스를 적용했지만, 최근에는 FPGA 스펙이 향상되면서 DDR4 메모리가 사용된다. 이 때 기존에 사용하던 메모리 인터페이스를 적용하면 CPU와 메모리의 성능 차이에 의한 신호들의 타이밍 불일치가 발생하기 때문에 사용할 수 없다. 본 논문에서는 기존 인터페이스 시스템 FSM의 State 최적화를 통해 문제를 해결하고, 이 과정에서 AXI Data Width 수정을 통해 데이터 읽기 속도를 2배 증가시킨다. 실제 사례 분석을 위해 Xilinx 사의 SoC보드 중 DDR3 메모리를 사용하는 ZC706과 DDR4 메모리를 사용하는 ZCU106을 사용한다.

패리티 캐시를 이용한 DDR 메모리 저장 장치용 RAID 레벨 5의 성능 분석 (Performance Analysis of Parity Cache enabled RAID Level 5 for DDR Memory Storage Device)

  • 구본근;곽윤식;정승국;황정연
    • 한국항행학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.916-927
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    • 2010
  • 본 논문에서는 DDR 메모리 기반의 저장 장치로 구성되는 패리티 캐시를 이용한 RAID 레벨-5의 성능을 시뮬레이션을 통해 분석하였다. 시뮬레이션을 위해 본 논문에서는 시뮬레이션 모델을 개발하고, 시뮬레이션을 통해 획득하고자 하는 성능 분석 자료를 도출하였다. 또 본 논문에서 개발한 시뮬레이션 모델을 기반으로 시뮬레이터를 구현하였으며, 이를 이용하여 다양한 파라미터를 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과에 따라 응용 분야의 스토리지 접근 패턴을 튜닝하면 DDR 메모리 기반의 저장 장치로 구성되며 패리티 캐시를 이용한 RAID 레벨-5 스토리지 시스템이 효과적으로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

DDR2 SDRAM을 이용한 비메모리 검사장비에서 정시성을 보장하기 위한 메모리 컨트롤러 개발 (Development of Memory Controller for Punctuality Guarantee from Memory-Free Inspection Equipment using DDR2 SDRAM)

  • 전민호;신현준;강철규;오창헌
    • 한국항행학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.1104-1110
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    • 2011
  • 현재의 반도체 검사장비는 테스트 패턴 프로그램을 위한 메모리로 시스템 설계가 간단하고 리프레시가 필요 없는 SRAM(static random access memory) 모듈을 채용하고 있다. 그러나 SRAM 모듈을 이용한 시스템 구성은 용량이 커질수록 장비의 부피가 증가하기 때문에 메모리 대용량화 및 장비의 소형화에 걸림돌이 되고 있다. DRAM(dynamic random access memory)을 이용하여 반도체 검사 장비를 제작할 경우 SRAM 보다 비용과 장비의 면적이 줄어드는 장점이 있지만 DRAM의 특성 상 메모리 셀 리프레시가 필요하여 정시성을 보장해야 하는 문제가 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 DDR2 SDRAM(double data rate synchronous dynamic random access memory)을 이용한 비메모리 검사장비에서 정시성을 보장해 주는 알고리즘을 제안하고 알고리즘을 이용한 메모리 컨트롤러를 개발하였다. 그 결과, DDR2 SDRAM을 이용할 경우 SRAM을 이용할 때 보다 가격과 면적이 줄어들어 가격측면에서는 13.5배 그리고 면적측면에서는 5.3배 이득이 있음을 확인하였다.

Xilinx GTP 인터페이스와 DDR-2 메모리를 이용한 고속 데이터 처리 유닛 개발에 관한 연구 (High Speed Data Processing Unit Development Using Xilinx GTP Interface and DDR-2 Memory)

  • 서인호;오대수;이종주;박홍영;정태진;박종오;방효충;유영호;윤종진;차경환
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권8호
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    • pp.816-823
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    • 2008
  • 본 논문에서는 Xilinx GTP 인터페이스와 DDR-2 메모리를 이용하여 개발된 고속 데이터 처리 유닛의 시험 결과를 제시하였다. 고속 데이터 처리 유닛은 1.25Gbps로 수신된 데이터를 메모리에 저장하며 이 데이터는 다시 700Mbps로 수신 저장 시스템으로 전송된다. 따라서 고속의 데이터 처리를 위해서 CPU 대신에 FPGA가 직접 메모리를 읽고 쓸 수 있도록 DDR-2 메모리 제어기를 구현 하였다.

DIMM-in-a-PACKAGE Memory Device Technology for Mobile Applications

  • Crisp, R.
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.45-50
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    • 2012
  • A family of multi-die DRAM packages was developed that incorporate the full functionality of an SODIMM into a single package. Using a common ball assignment analogous to the edge connector of an SODIMM, a broad range of memory types and assembly structures are supported in this new package. In particular DDR3U, LPDDR3 and DDR4RS are all supported. The center-bonded DRAM use face-down wirebond assembly, while the peripherybonded LPDDR3 use the face-up configuration. Flip chip assembly as well as TSV stacked memory is also supported in this new technology. For the center-bonded devices (DDR3, DDR4 and LPDDR3 ${\times}16$ die) and for the face up wirebonded ${\times}32$ LPDDR3 devices, a simple manufacturing flow is used: all die are placed on the strip in a single machine insertion and are sourced from a single wafer. Wirebonding is also a single insertion operation: all die on a strip are wirebonded at the same time. Because the locations of the power signals is unchanged for these different types of memories, a single consolidated set of test hardware can be used for testing and burn-in for all three memory types.

DDR2 SDRAM을 이용한 비메모리 검사장비에서 정시성을 보장하기 위한 메모리 컨트롤러 구현 (Implementation of Memory controller for Punctuality Guarantee from Memory-Free Inspection Equipment using DDR2 SDRAM)

  • 전민호;신현준;강철규;오창헌
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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    • pp.136-139
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    • 2011
  • 현재의 반도체 검사장비는 테스트 패턴 프로그램을 위한 메모리로 시스템 설계가 간단하고 리프레시가 필요 없는 SRAM(static random access memory) 모듈을 채용하고 있다. 그러나 SRAM 모듈을 이용한 시스템 구성은 용량이 커질수록 장비의 부피가 증가하기 때문에 메모리 대용량화 및 장비의 소형화에 걸림돌이 되고 있다. DRAM(dynamic random access memory)을 이용하여 반도체 검사 장비를 제작할 경우 SRAM 보다 비용과 장비의 면적이 줄어드는 장점이 있지만 DRAM의 특성 상메모리 셀 리프레시가 필요하여 정시성을 보장해야 하는 문제가 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 DDR2 SDRAM(double data rate synchronous dynamic random access memory)을 이용한 비메모리 검사장비에서 정시성을 보장해 주는 알고리즘을 제안하고 알고리즘을 이용한 메모리 컨트롤러를 제작하였다.

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군용 SBC에서의 고속메모리모듈의 I/F 적용연구 (DDR Memory I/F Implementation For Military Single Board Computer)

  • 이특수;김영길
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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    • pp.540-543
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    • 2010
  • 군용 SBC에 주로 사용되는 중앙 처리 장치(Central Processing Unit)는 주로 Power PC의 계열이며 Freescale사의 G4 계열인 74xx 프로세서가 주로 사용된다. 이러한 CPU인 7447A는 System Controller를 통하여 SBC 내의 주 기억 장치와 통신을 한다. 본 논문에서는 위와 같은 SBC의 구조에서 System Controller와 DDR 메모리 소자 간 I/F를 구현함에 있어 PCB적층 구조, 소자들의 Layout, 임피던스매칭과 Rugged 환경 Level에서 적용 되는 군 환경에서 동작 가능한 DDR 메모리를 모듈로 설계하여 구현하였다. 또한, 군용환경에 적용하기위한 SBC의 형상은 주로 6U, 3U의 표준 형태로 설계되어져야 한다.

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DDR4/GDDR5에서 고속동작을 위한 matrix형 CRC 및 XOR/XNOR (Matrix type CRC and XOR/XNOR for high-speed operation in DDR4 and GDDR5)

  • 이중호
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권8호
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    • pp.136-142
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    • 2013
  • DDR4와 같은 고속동작을 위한 메모리 제품에서, 데이타의 신뢰도 증가를 위해 CRC 기능이 추가되었다. 기존의 CRC 방식은 많은 부가회로 면적과 지연시간이 요구되기 때문에 고속동작의 메모리 제품에서 CRC 계산을 위한 내부 타이밍 마진의 부족현상이 증가한다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제를 해결할 수 있도록 matrix형 CRC 방법을 제시하고 CRC 계산을 빠르게 할 수 있는 XOR/XNOR 게이트를 제시하였다. matrix형 CRC는 모든 홀수 비트오류를 검출 가능하며, 4의 배수비트 오류를 제외한 짝수비트오류도 검출가능하다. 또한 단일오류(single error)에 대해서는 오류 정정이 가능하여 메모리 제품과 시스템간의 CRC 오류로 인한 데이터 재 전송의 부하를 감소시킬 수 있다. 또한 기존 방식대비 부가회로면적을 57% 개선할 수 있다. 제안한 XOR/XNOR는 6개의 TR.(트랜지스터)로 구성하였으며, 기존의 CRC 대비 35%의 면적 오버헤드를 감소시킬 수 있으며, 50%의 게이트 지연을 감소시킬 수 있다.

MPI 노드 내 통신 성능 향상을 위한 매니코어 프로세서의 온-패키지 메모리 활용 (Using the On-Package Memory of Manycore Processor for Improving Performance of MPI Intra-Node Communication)

  • 조중연;진현욱;남덕윤
    • 정보과학회 논문지
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    • 제44권2호
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    • pp.124-131
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    • 2017
  • 고성능 컴퓨팅 환경을 위해서 최근 등장한 차세대 매니코어 프로세서는 전통적인 구조의 메모리와 함께 고대역 온-패키지 메모리를 장착하고 있다. Intel Xeon Phi Knights Landing(KNL) 프로세서의 온-패키지 메모리인 Multi-Channel DRAM(MCDRAM)은 기존의 DDR4 메모리보다 이론적으로 네 배 높은 대역폭을 제공한다. 본 논문에서는 MCDRAM을 이용하여 MPI 노드 내 통신 성능을 향상시키기 위한 방안을 제안한다. 실험 결과, 제안된 기법을 사용할 경우 DDR4를 사용하는 경우와 비교해서 MPI 노드 내 통신 성능을 최대 272% 향상시킬 수 있음을 보인다. 또한 MCDRAM 활용 방법에 따른 성능 영향뿐만 아니라 프로세스의 코어 친화도에 따른 성능 영향을 보인다.

Heavy-Ion Radiation Characteristics of DDR2 Synchronous Dynamic Random Access Memory Fabricated in 56 nm Technology

  • Ryu, Kwang-Sun;Park, Mi-Young;Chae, Jang-Soo;Lee, In;Uchihori, Yukio;Kitamura, Hisashi;Takashima, Takeshi
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제29권3호
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    • pp.315-320
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    • 2012
  • We developed a mass-memory chip by staking 1 Gbit double data rate 2 (DDR2) synchronous dynamic random access memory (SDRAM) memory core up to 4 Gbit storage for future satellite missions which require large storage for data collected during the mission execution. To investigate the resistance of the chip to the space radiation environment, we have performed heavy-ion-driven single event experiments using Heavy Ion Medical Accelerator in Chiba medium energy beam line. The radiation characteristics are presented for the DDR2 SDRAM (K4T1G164QE) fabricated in 56 nm technology. The statistical analyses and comparisons of the characteristics of chips fabricated with previous technologies are presented. The cross-section values for various single event categories were derived up to ~80 $MeVcm^2/mg$. Our comparison of the DDR2 SDRAM, which was fabricated in 56 nm technology node, with previous technologies, implies that the increased degree of integration causes the memory chip to become vulnerable to single-event functional interrupt, but resistant to single-event latch-up.