IC设计：ram的折叠设计操作步骤

在IC设计中，我们有时会使用深度很大，位宽很小的ram。例如深度为1024，位宽为4bit的ram。此类的ram有个明显的缺点：形状狭长，不利于布局布线、导致读写接口走线过长，不利于时序收敛。

此时为了方便布局布线和时序收敛，我们通常会进行折叠设计。

如下图所示，深度为1024，位宽为4bit的双端口1r1w的ram，有一个读接口，一个写接口，支持同时读写操作，出于以上考虑，我们会进行折叠设计，采用2个128x32的1r1w的ram实现。

如图所示：两个2个128x32存储的内容完全一致。   

无论是否进行折叠设计，ram接口信号位宽均一致。读写地址位宽为10bit，读写数据位宽为4bit。部分ram读写接口信号如下

信号	位宽	描述
waddr	10	写地址
wen	1	写使能信号，1表示写有效
wdata	4	写数据
raddr	10	读地址
ren	1	读使能信号，1表示读有效
rdata	4	读数据

进行写操作时：   

使用waddr[9:5] 作为读地址，读128x32_ram_u0，获得rdata[31:0] 使用waddr[4:0] 选择rdata[31:0]中一个bit，使用wdata[0:0]进行替换，得到写入数据wdata_inter[31:0] 使用waddr_dly[9:5] 作为写地址，将wdata_inter[31:0]作为写数据同时写入128x32_ram_u0和128x32_ram_u1。



进行读操作时： 使用raddr[9:5] 作为读地址，读128x32_ram_u1，获得rdata1[31:0] 使用raddr[4:0] 选择rdata1[31:0]中一个bit，赋值给o_rdata。   

         

为什么需要用两个128x32的ram？

因为1024x1_1r1w_ram_wrapper需要同时支持读写操作，而在折叠设计中，写操作需要先读ram，读操作也需要读ram，如果仅仅使用1个128x32的ram，就会出现有两个读请求同时产生，因此为了避免出现此冲突，需要2个128x32的ram才能实现。  

 

审核编辑：刘清