Forum: FPGA, VHDL & Co. FPGA Ram Bandbreite


von Peter (Gast)


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Hallo,

gibt es einen FPGA, der in der Lage ist mit mehr als 2Gbytes/s auf RAW 
zu schreiben/lesen?

Ich finde in datasheets von diversen FPGAs zwar, dass diese DDR2 zwar 
mit 400Mhz ansteuern, aber trotzem 400-600MBit/s Bandbreite haben. Ich 
meine die älteren RAM Bausteine können doch locker meherer Gigabytes (im 
PC) transferieren pro Sekunde. Oder bin ich komplett verwirrt?

Danke!

von P. K. (pek)


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Ich bediene mein DDR2 mit netto durchschnittlich 5.76 Gbit/s und einem 
System-Takt von 200 MHz. Von einem Stratix III aus. Datenbusbreite ist 
32 bit (ergibt 12.8 GBit/s brutto). Geht wunderbar. Neuere FPGAs machen 
bestimmt wesentlich mehr.

von Peter (Gast)


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Also ich schaue mir gerade 
http://www.xilinx.com/support/documentation/data_sheets/ds557.pdf

an. Ist ein Spartan-3AN. Da steht aber nur was von "DDR/DDR2 SDRAM 
support up to 400Mb/s". Wieso so gering?

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Peter schrieb:
> Ist ein Spartan-3AN. Da steht aber nur was von "DDR/DDR2 SDRAM
> support up to 400Mb/s". Wieso so gering?
Das ist der billigste der billigen FPGAs. Was erwartest du von dem?

von Peter (Gast)


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Gut hast recht, aber die Zahlen der High-End FPGAs sehen auch nicht viel 
besser aus: 
http://www.xilinx.com/products/silicon-devices/fpga/index.htm (1,866Mb/s 
Spitzenwert?) oder sind die Werte Brutto doch höher?

Welchen kostengünstigen FPGA würdest du den für RAM-Intensive 
Algorithmen empfehlen nach möglichkeit mit board?

von Peter (Gast)


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Ich sehe gerade, dass selbst der Arria V hat nur 1GBit/s("The SDRAM
controller subsystem supports DDR2, DDR3, or LPDDR2 devices up to 4 Gb 
in density operating at up to 533 MHz (1066 Mbps data rate).") Oder habe 
ich was falsch verstanden?

von Jan (Gast)


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Peter schrieb:
> "The SDRAM
> controller subsystem supports DDR2, DDR3, or LPDDR2 devices up to 4 Gb
> in density operating at up to 533 MHz (1066 Mbps data rate).") Oder habe
> ich was falsch verstanden?

Die Bandbreite wird immer pro Pin angegeben! Bei 32 Bit Breite macht das 
34 GBit/s auf dem kompletten Bus (natuerlich noch minus Overhead, 
Wartezeiten, Refresh etc.)

von Gustl B. (-gb-)


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Also so ein FPGA hat meist recht viele IOs, da kann man doch mehrere RAM 
Chips parallel anschließen.

Der Controller im Spartan6 schafft laut Datenblatt schon ordentlich, 
also 12,8 Gbits/s bei 16Bit Busbreite. Und dann kann man auchnoch 
mehrere RAM Chips anschließen.

von Ralle (Gast)


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Gustl Buheitel schrieb:
> Also so ein FPGA hat meist recht viele IOs, da kann man doch mehrere RAM
> Chips parallel anschließen.
Die sind aber nicht alle DDR-tauglich, wenigstens nicht auf den 
Bandbreiten.

> Der Controller im Spartan6 schafft laut Datenblatt schon ordentlich,
> also 12,8 Gbits/s bei 16Bit Busbreite. Und dann kann man auchnoch
> mehrere RAM Chips anschließen.
Im Spartan 6 sind daher harte Controller-Chips eingebondet, die mit dem 
FPGA selber nichts zu tun haben.

Nur beim Virtex6 aufwärts bekommt man die Bandbreiten  mit einem 
Softcontroller hin.

von Lattice User (Gast)


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Ganz einfach, weil man die IO-Pins im FPGA nicht auf optimale DDR3 
Verwendung optimieren will und kann. Denn dann wären sie für andere 
Anwenungen unbrauchbar.

Wem das nicht gefällt kann ja bei Xinix/Altera/Lattice vorstellig 
werden, und mit einem eigenen Usecase vorrechnen dass es sich finanziell 
lohnt eine FPGA Familie mit dedizierten DDR3 I/O's zu entwickeln.
Wobei die Versionen mit einem Hardcore ARM (Xilinx Zynq) das ja 
vielleicht haben. Aber auch bei den SoCs (z.B. TI) haben nur die 
Topversionen Topspeed.

von Gustl B. (-gb-)


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Ich hatte doch nur geschrieben, dass man mehrere RAMs parallel 
anschließen kann. Klar dann nicht mit Höchstgeschwindigkeit.

Und ich hatte geschrieben, dass der RAM Controller im Spartan6 eine 
Datenrate von 12,8 Gbits/s bei 16Bit Busbreite schafft (laut Xilinx).

Es gibt da jetzt Spartan6 mit mehreren solchen Controllern und ich 
vermute auch, dass wenn man an einem Spartan6 viele IOs nimmt (also 
nicht den eingebauten RAM Controller) und da langsamere RAM Bausteine 
selbst ranhängt parallel, dass man dann auch auf eine hohe Datenrate 
kommt. Ist halt deutlich mehr Aufwand weil man mehrere RAM Chips braucht 
und den Controller selbst schreiben muss.

von Ralle (Gast)


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Gustl Buheitel schrieb:
>  und da langsamere RAM Bausteine
> selbst ranhängt parallel, dass man dann auch auf eine hohe Datenrate
> kommt. Ist halt deutlich mehr Aufwand weil man mehrere RAM Chips braucht
> und den Controller selbst schreiben muss.
Beziehst Du dich darauf DDR-SDRAM parallel zu hängen?

von Gustl B. (-gb-)


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Ist das nicht egal welchen RAM Typ man verwendet? Ich hab das auch noch 
nie gemacht, aber der Threadstarter fragt nach einer Bandbreite, da kann 
und sollte man natürlich die eingebauten Controller nehmen wenn 
vorhanden. Aber eigentlich kann man an die IOs auch selber RAM 
ansprechen. Klar das muss man niedriger takten und so, und das hängt 
auch sehr vom jeweiligen FPGA ab wieviele IOs der hat und wie schnell 
sie sind, aber bei den dickeren FPGAs könnte man bei den doch sehr 
vielen IOs auch viele SRAMs parallel anbinden und so eine ordentliche 
Datenrate ganz ohne hardware Controller erreichen.

von Ismael (Gast)


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Gustl Buheitel schrieb:
> den doch sehr
> vielen IOs auch viele SRAMs parallel anbinden
Das wird auch so gemacht. Das DDR-Gedöhns ist ja nur im PC-Markt 
etbliert, weil es billig ist. Im Grunde ist es ein Flaschenhals. Fürs 
schnelle R/W ist SRAM nach wie vor das Mittel der Wahl

von Gustl B. (-gb-)


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Dann gibt es da ja auch noch so QDR2 SRAM oder QDR2+ SRAM - leider gibt 
es damit keine Boards für kleines Geld, also so > 200€ vielleicht baut 
ja mal wer sowas.

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