Xilinx 使用shift_RAM消耗分布式RAM（LUTRAM）还是BRAM (Block RAM)？

Posted 2020-12-16 pangshian

最近FPGA需要用到大量的矩阵运算，需要使用多个shift_RAM对数据进行缓存，考虑到资源消耗问题，做相关记录。

一、LUTRAM和 BRAM在资源使用上的区别？

　　LUTRAM 和 BRAM最主要的却别在于 LUTRAM是使用的没有综合的LUT单元生成的动态RAM，在Design中使用

多少，综合后就会消耗多少RAM。而BRAM他是块RAM，在FPGA中的位置和大小是固定的，在例化一个BRAM后，

即使只是占用到该RAM的一小部分，而综合后，同样会消耗一整块RAM的资源。

二、shift_RAM消耗分布式RAM（LUTRAM）还是BRAM (Block RAM)？

      1）查看shift_ram官方手册（pg122），  消耗的为LUTs

　　

 

 

 　　2）综合验证，为了验证，我综合了36个 数据位宽为10bit，深度为640bit的shift_RAM

`timescale 1ns / 1ps
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// Company: 
// Engineer: 
// 
// Create Date: 2020/07/15 10:51:34
// Design Name: 
// Module Name: shift_ram
// Project Name: 
// Target Devices: 
// Tool Versions: 
// Description: 
// 
// Dependencies: 
// 
// Revision:
// Revision 0.01 - File Created
// Additional Comments:
// 
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module shift_ram(
            input            clk    ,
            input    [9:0]    din    ,
            
            output    [9:0]    dout

    );
        
        wire    [9:0]        c0;
        wire    [9:0]        c1;
        wire    [9:0]        c2;
        wire    [9:0]        c3;
        wire    [9:0]        c4;
        wire    [9:0]        c5;
        wire    [9:0]        c6;
        wire    [9:0]        c7;
        wire    [9:0]        c8;
        
        
c_shift_ram_0  u0(
            .D    (din),
            .CLK  (clk),
            .Q    (c0)
  );

c_shift_ram_0  u1(
            .D    (c0),
            .CLK  (clk),
            .Q    (c1)
  );

c_shift_ram_0  u2(
            .D    (c1),
            .CLK  (clk),
            .Q    (c2)
  );

c_shift_ram_0  u3(
            .D    (c2),
            .CLK  (clk),
            .Q    (c3)
  );  

c_shift_ram_0  u4(
            .D    (c3),
            .CLK  (clk),
            .Q    (c4)
  ); 

c_shift_ram_0  u5(
            .D    (c4),
            .CLK  (clk),
            .Q    (c5)
  ); 

c_shift_ram_0  u6(
            .D    (c5),
            .CLK  (clk),
            .Q    (c6)
  );   
c_shift_ram_0  u7(
            .D    (c6),
            .CLK  (clk),
            .Q    (c7)
  );   
c_shift_ram_0  u8(
            .D    (c7),
            .CLK  (clk),
            .Q    (c8)
  );   
c_shift_ram_0  u9(
            .D    (c8),
            .CLK  (clk),
            .Q    (dout)
  );   
 
endmodule

`timescale 1ns / 1ps

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// Company: 
// Engineer: 
// 
// Create Date: 2020/07/15 10:59:53
// Design Name: 
// Module Name: shift_tam_top
// Project Name: 
// Target Devices: 
// Tool Versions: 
// Description: 
// 
// Dependencies: 
// 
// Revision:
// Revision 0.01 - File Created
// Additional Comments:
// 
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////


module shift_tam_top(
                       input             clk    ,
                       input     [39:0]  din    ,

                       output    [39:0]  dout 
    );
     wire [9:0]  dout0;
     wire [9:0]  dout1;
     wire [9:0]  dout2;
     wire [9:0]  dout3;
     
     
     assign dout = {dout0,dout1,dout2,dout3};
    
     shift_ram u0(
                .clk  (clk)  ,
                .din  (din[9:0])   ,
               
                .dout (dout0)
       );
     shift_ram u1(
                  .clk  (clk)  ,
                  .din  (din[19:10])   ,
                 
                  .dout (dout1)
         );
                
     shift_ram u2(
                      .clk  (clk)  ,
                      .din  (din[29:20])   ,
                     
                      .dout (dout2)
             );
     shift_ram u3(
                          .clk  (clk)  ,
                          .din  (din[39:30])   ,
                         
                          .dout (dout3)
                 );       
       
endmodule

　　最后看资源消耗综合报告：从报告中可以看出，主要消耗的还是LUTRAM资源，没有使用到BRAM的资源。