如何设计嵌入式存储器

随着集成电路制造工艺水平的提高，半导体芯片上可以集成更多的功能，为了让产品有别于竞争对手的产品特性，在ASIC上集成存储器可以降低成本和功耗、改善性能、增加系统级芯片的可靠性。随着对嵌入式存储器需求的持续增长，其复杂性、密度和速度也日益增加，从而威固提出一种专用存储器设计方法。

存储器模块都具有相对独立的特性，在一个时钟系统中它通常占用一个管道，从成本和人力资源两方面考虑，许多芯片开发商都将存储器模块外包设计，因为，与其它半导体芯片相比，在系统中定义和分离存储器模块要容易得多。

此外，诸多因素促进了存储器编辑器及定制存储器设计公司的发展，例如：存储器模块的标准模块特性、对嵌入式存储器的巨大市场需求以及存储器核心采用的是系统设计人员不熟悉的新技术，为了满足紧迫的系统设计进度要求，存储器设计公司通过板上存储器设计及时地为系统设计公司服务。

当许多公司外包嵌入式存储器设计时，也有许多公司迟迟迟疑不决。在外包设计过程中，要让系统设计人员尽可能早地获得引脚的位置、存储芯片面积以及存储器HDL模型，这样，就能够及时和高效地推出系统级芯片，同时不必担心系统芯片的面积、性能和品质问题。

获取嵌入式存储器设计的另一种方法是利用存储器编译器，它能够快捷和廉价地设计存储器物理模块。尽管该方法很有效并且完全适合标准存储器结构，但它存在若干缺陷。通常，编译后的存储器设计导出大量存储器模块，并造成系统的整体性能下降，另外，当系统设计需要添加新的功能时，该设计方法灵活性较差。

与此相反，向存储器定制设计公司定制嵌入式存储器设计则大有裨益。定制存储器可满足系统对存储器的突发需求，例如修改逻辑电路以便和存储器核实现逻辑兼容。定制存储器不是简单地在芯片上嵌入标准存储器模块，然后围绕存储器的其它逻辑电路来综合实现预想的功能。

实际上，设计人员将逻辑电路直接植入存储器模块，从而使物理版图与存储器的存储单元紧密结合，这就能减小芯片的总面积，从而实现较高的存储密度，并提高芯片的性能，达到高速、紧凑、低耗电和布线简洁的设计要求。