当前计算机网络的用户数目与连接带宽的迅速增长,导致了对网络处理器性能不断增长的需求,“存储器墙”的问题已经成为处理器性能提高的关键。网络处理器外接SDRAM用于存储较大的网络数据包以及指令代码,SDRAM控制器主要用于控制内部多处理器对外接SDRAM进行访问,将处理器命令翻译成SDRAM操作命令,时序要求复杂。不同于常规的单核SDRAM控制器,本文设计的SDRAM控制器主要是面向网络处理中异构并行多处理器对外接SDRAM的资源共享,单一的仲裁算法已经很难满足系统性能要求,为实现异构多核处理器对SDRAM公平有效及时的访问,本文采用了分层优先仲裁机制,总体层面上采用了固定优先级和时分复用法相结合的分层仲裁算法,另外为提高SDRAM访问效率,又加入动态仲裁算法机制,提供奇数和偶数两个命令队列,实现SDRAM预充电时间的隐藏。另外针对以太网帧长以及多核处理器系统中不可忽视的总线延迟和多核指令排队延迟的特点设计了基于指令控制的块数据传输机制,通过一条指令完成多条指令的任务,减少SDRAM访问次数,从本质上缩短了SDRAM访问过程中的总线与接口排队开销,在处理长度为64字节的IP包时,控制器读写效率提高55%以上。最后本文完成对控制器各个功能模块的RTL语言描述,功能仿真和性能仿真结果表明SDRAM控制器可以完成多处理器对SDRAM的访问,在SMIC 0.18μm工艺下达到200MHz以上的执行性能,完成预期目标。