はじめに
こんにちは。トットです。
今回は、Spec Estimator に記載があるローカル・インターフェースのクロックレートの種類 『 ハーフ・レート 』 ( 以降 HDR ) について調べてみました。以下の画面の赤枠です。
HDR とは・・・・
HDR は、ローカル・インターフェースのデータ幅をメモリー・インターフェースのデータ幅の 4 倍にして周波数を半減させるためのデータ転送方法です
インテル の FPGA メモリー・インターフェースの場合、 DDR3 は HDR , QDR ( Quarter Data Rate ) で制御します。
DDR → SDR → HDR
DDR ( Double Data rate )
DDR と FPGA のインターフェース部分です。FPGA 内のメモリー・コントローラーはクロックの立ち上がりと立下りでデータを取ります。
下図の DATA は各 8 bit です。
DDR → SDR ( Single Data Rate )
FPGA 内ではユーザー回路へのデータの受け渡しが2段階でおこなわれます。まず1段階目として、ダブルレートのデータをシングルレートにします。
クロックの立ち上がりのみでデータを取るため DDR → SDR では、パラレルでデータ転送をおこないます。
1 つデータ幅は 8 bit なので総データ幅は 16 bit になります。
SDR → HDR ( Half Data Rate )
2 段階目としてシングルレートになったデータはさらに、ハーフ・レートになります。SDR 同様クロックの立ち上がりでデータを取るため、SDR → HDR ではパラレルでデータ転送をおこないます。
ただし、SDR と異なることは、動作周波数が半分になることです。動作周波数を半分にすることでデータ幅も SDR の倍、DDR の 4 倍となります。
1 つデータ幅は 8 bit なので総データ幅は 32 bit です。
HDR は動作周波数を半分にしても、データ幅を増やすことでデータをとるタイミングは DDR と変わりません。
DDR を HDR にすることで動作周波数が下がり、タイミング設計がしやすくなります。
* QDR のクロック周波数は DDR, SDR の 4 分の 1 でデータ幅は 8 倍です。
今回のまとめ
■HDR は、ローカル・インターフェースのデータ幅をメモリー・インターフェースのデータ幅の 4 倍にして周波数を半減しデータ転送をおこなう。
■インテル の FPGA メモリー・インターフェースの場合、 DDR3 は HDR 、QDR で制御している。