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22 Elektronik 03 2021 Embedded Maximieren der Datenübertragungsrate zum Speicher Wenn es um die Maximierung der Datenübertragungsrate für den Speicherzugriff geht sollten Entwickler eine Änderung der Befehlsund Adressierungsmuster in Betracht ziehen Da zufällige Speicherzugriffe und kurze Bursts von Read Write-Transaktionen die schlechteste Datenübertragungsrate ergeben sollten Entwickler überlegen ob und wie sie diese abändern können Damit lässt sich die größtmögliche Wirkung erzielen Wenn ein Entwickler den Datenabruf nicht ändern kann bietet die HBM-Memory-Controller-IP mehrere Optionen die hilfreich sein können ➔ Custom Address Mapping Wie bereits erwähnt erfordern Zufallszugriffe höhere Raten von ACTund PRE-Befehlen Mit einer maßgeschneiderten Adressenbelegung lassen sich die AXI-Adressen auf HBM-Speicheradressen beziehen Das kann die Zahl der Seitenaufrufe erhöhen und die Datenübertragungsrate vergrößern ➔ Bank Group Interleave Sie ermöglicht sequenzielle Adressen um zwischen geraden und ungeraden Bank-Gruppen umzuschalten und damit die Datenübertragungsrate zu maximieren ➔ Enable Request Re-Ordering Damit kann der Controller die Befehlsfolge anders anordnen z Bkann er Befehle verschmelzen um die Reaktionszeiten des Bus Turnaround Time zu reduzieren ➔ Enable Close Page Reorder Aktiviert kann der Controller eine Seite schließen nachdem der Befehl abgeschlossen wurde Falls ausgeschaltet bleibt die Seite offen bis eine Operation mit höherer Priorität für eine andere Seite derselben Bank angefordert wird Das kann sich vorteilhaft auswirken je nachdem ob ein lineares spezifisches oder zufälliges Adressiermuster benutzt wird ➔ Enable Look Ahead Pre-Charge Der Controller kann Befehle umordnen um PRE-Befehle zu minimieren ➔ Enable Look Ahead Activate Der Controller kann Befehle umordnen um ACT-Befehle zu minimieren ➔ Enable Lookahead Single Bank Refresh Damit wird dem Controller ermöglicht Refresh-Zyklen einzufügen je nach den anstehenden Operationen zur Maximierung der Effizienz ➔ Single Bank Refresh Der Controller aktualisiert eine Bank individuell statt alle gleichzeitig ➔ Enable Refresh Period Temperature Compensation Diese Option erlaubt es dem Controller die Refresh-Rate dynamisch anzupassen anhängig von der Temperatur der gestapelten Speicherchips ➔ Hold Off Refresh for Read Write Sie erlaubt dem Controller einen Refresh zu verzögern um zunächst die laufenden Operationen abzuschließen HBM-Monitor im Entwicklungswerkzeug Seine Software Vivado zur Analyse und Snythese von HDLEntwürfen hat Xilinx um einen HBM-Monitor ergänzt der ähnlich wie SysMon die Die-Temperatur jedes HBM2-DieStapels einzeln anzeigen kann Er kann außerdem die Datenübertragungsrate auf MC Multi Channel - oder PC Pseudo Channel -Basis anzeigen Damit Entwickler die HBM-Konfiguration angemessen umsetzen können sollten sie mit den standardmäßigen HBM-Einstellungen beginnen und den Read Write-Durchsatz als ihre Basisgröße ansetzen Dann generieren sie neue bit-Dateien mit Hilfe der weiter oben erwähnten HBMMemory-Controller-Optionen um zu bestimmen welche Kombination von Optionen den größten Durchsatz erzielt Bild 3 Beispiel einer HBM-Blockschaltung Bild Xilinx Bild 4 Ein Fenster in Vitis mit dem Entwickler ein neues Applikationsprojekt erstellen Bild Xilinx