㈠ 求晶元儲存發展歷史
也許是「飛芯」機器的金字招牌越打越響,再加上MD機器在競爭中逐漸沒落,MP3市場日漸興旺,人們紛紛把選擇MP3的目光投到「高音質」的節骨眼上,而方案廠商也在此時大力研發和推出性能更強的產品。其中以SIGMATEL3520和飛利浦PNX0102晶元最為突出。
如果說Sigmatel 3420隻是Sigmatel 3410的升級版,那麼Sigmatel 3520就可以說是讓Sigmatel家族的發展邁出了歷史性的一大步。Sigmatel 3520不僅繼承了3420的MP3硬體解碼,而且更改進了以往Sigmatel 3410/1342中音表現一般、高音生硬的缺點,音質清澈,信噪比據說可以達到95dB;增加了對MP3硬體編碼、FM收音和USB2。0等功能的支持;Sigmatel 3520比前代產品在處理速度上也有所提升,達到了75MHz(34xx系列為65MHz)。當年國內MP3廠商魅族推出了性價比極高的E2就使用了Sigmatel3520方案,並最終憑借不俗的音質表現、極高的實用性和性價比而大受歡迎。
與此同時,飛利浦也並沒有放慢腳步,將主要應用於數字電視、Hi-Fi音響等專業領域PNX系列晶元引入便攜隨聲聽的世界。PNX010x系列解碼晶元包括PNX0101、PNX0102和PNX0105。PNX0101和PNX0102主要應用於快閃記憶體MP3隨身聽,PNX0105則是針對採用微硬碟為存儲介質的多媒體播放器。PNX0101內嵌4Mbit的可編程FLASH,只支持USB1.1。因而所有採用PNX0101晶元MP3所配備的USB2.0介面,都是通過另外增加USB2.0控制晶元來實現的。而PNX0102則內嵌有8Mbit的可編程 FLASH,自身提供了對USB2.0的支持。PNX0105同樣支持USB2.0,而且還支持GDMA和IDE(ATA/ATAPI/PC Card)等介面,但它沒有內置可編程FLASH。
性能上,PNX系列都內含速度高達80-100MIPS的24位EPICS7B音頻DSP,內置了一個16位立體聲音頻ADC和DAC。PNX0101和 PNX0102晶元採用了32位的主頻為60MHzARM7核心的RISC處理器,支持圖瀏覽。PNX0105則是主頻高達140MHzARM9核心的RISC處理器,支持視頻播放。
雖然PNX0101/0102晶元在性能和功能上都有不錯的提高,但在音質上的進步卻並不明顯。總體而言,0101/0102晶元的音質與SAA7750晶元不分伯仲,甚至更有的用戶認為0101/0102晶元的聲音還不如7750。這樣與其他在音質上有長足進步的晶元比較起來,「飛芯」和其他晶元的差距顯得大大縮小。
在這個時期,魅族完全看準了MP3市場逐步壯大的第一步。不僅在中低端市場發布了ME、E2等一系列Sigmatel晶元的產品,打響了國產MP3普及的第一槍,更加在中端市場推出了與進口產品相抗衡的「飛芯」產品E3。這款使用PNX0102晶元的E3配合LifeVibes頂級專業音效,其聲音表現在當時算是比較優秀的,再加上了16Mbit 高速RAM和8層PCB版,保證了機器整體的性能和品質。這一切,不僅最終使魅族E3成為了國產機器發展歷程中不可或缺的一款經典,更為魅族帶來了國產機器中史無前例的關注。
採用炬力ATJ2085的昂達VX909
正當Sigmatel和Philips各自的新方案在MP3全球市場上你爭我奪,我國珠海的一家較有實力的集成電路公司炬力也在此時漸漸進入人們的視野。炬力當年採用LQFP64pin封裝的ATJ2085晶元,由於集成度高,周邊元器件極少,非常利於生產。而且這款支持USB2.0(FS)傳輸,MP3/WMA/WAV/WMV/ASF等格式媒體播放,支持MTV電影播放,支持JPG、GIF、BMP圖片瀏覽功能的晶元盡管音質一般,FM效果也有待的提高,但其平易近人的價格,也足以使它十分受國內一些MP3廠商支持。
盡管炬力當年准備以ATJ2085、2087、2089三款方案分別從低中高端打入市場,但令它受到業界矚目的並非由於其產品,而是由於它和Sigmatel之間的官司。2005年3月16日,SigmaTel於當地時間周二向美國國際貿易委員會(ITC)提起訴訟,要求禁止採用珠海炬力產品的商品出口到美國。兩個月前,SigmaTel向美國德克薩斯州聯邦法院提出訴訟,指控珠海炬力侵犯了該公司用於攜帶型MP3播放器的多項電源管理專利。而在後來ITC(美國聯邦國際貿易委員會)法院珠海炬力不侵犯Sigmatel的專利的一個月後,珠海炬力又向深圳中級人民法院提起訴訟,指控SigmaTel公司的產品,包括STMP 3502、3503、3505、3506、3510和3520等等,侵犯了該公司擁有的一項數字音頻處理技術專利。珠海炬力希望法院禁止設計、生產、銷售和使用侵權集成電路以及包含SigmaTel侵權集成電路的設備,以終止SigmaTel在中國的侵權行為。一直到了2007年,這場歷時長達兩年的互告和口水戰在長時間的討價還價後,最終才以雙方達成全面和解協議的戲劇性結局而告終。
在一輪純音播放器的火拚過後,人們在MP3播放器身上投注了更多的期望。於是乎,我們迎來了彩屏,迎來了視頻播放。
Telechips是韓國一家著名的MP3晶元廠家,其解碼晶元基於ARM架構,無論是性能還是音質都比較優秀,一經面世便獲得一致好評,並且在韓國眾多廠商的大力支持下成長迅速,是比較有潛力的解碼晶元。但由於Telechip對外圍電路設計要求比較高,因此在中國市場內的發展得比較低調。而隨著彩屏和視頻時代的來臨,Telechip晶元也伴隨著很多優秀的機器的推出而漸漸被人們所認識。其中除了使用了TCC770晶元的iAudio U3、三星K5,還有使用了TCC7801的iAudio D2和使用TCC8200的iRiver Clix2等。
既然提到了擴展能力強大的Telechip主控晶元,就不得不提「雙核心架構」了。在與Telechip搭配當中最為人熟悉的就是英國的Wolfman音頻晶元了。憑借著採用了TCC770+WM8750S的台電T29和採用了TCC8200+WM8978G的台電T39獲得了巨大成功,使得國內眾多玩家了解到了T芯的強勁性能,讓眾多的隨身聽愛好者感受到了歐勝Wolfman的純凈聲音。這不僅為T39奠定了國產MP3音質王者的地位並延續至今,更讓Wolfman音頻晶元獲得了更廣闊的市場。
三星電子經過多年發展,已經成為了電子行業中少數掌握了多項基礎元件研發及生產技術的龍頭企業之一,而且三星也間接的成為了開創MP3產業的始作俑者,然而三星的晶元卻一直並沒有像它的名字一樣來得強勢。不過,隨著魅族Miniplayer的推出,讓人們親自感受到了三星主控晶元的能耐。而為了延續「飛芯」傳統,魅族在Miniplayer身上除了採用了三星基於ARM9TDMI內核主頻達到200MHZ的SA58700X07,還進一步去掉了主控自帶的Wolfson 8731音頻處理器,而採用了飛利浦從UDA1380改進而來的380HN音頻編碼解碼器。事實上,隨著視頻播放等多功能擴展,「飛芯」的優勢早已日益淡化,Miniplayer也在後來改版的SL版本中,迎來了較受歡迎的歐勝WM8987音頻晶元。不管如何,綜合而言,Miniplayer的各方面設計也都依然是國產MP3的一座里程碑。
使用ADI BF533方案的歌美X750
隨著視頻需求在隨身機器上的日益增長以及快閃記憶體晶元的日益普及,體積較大的AVI格式並不能於國內消費者的訴求,由此支持RMVB格式的呼聲也日漸增長起來。就在這個時候,美國模擬器件公司(簡稱ADI)推出的BF533晶元使得RMVB直播取得革命性成果。時至今日,這款晶元依舊是很多廠商RMVB機型的主控晶元。基於Blackfin架構的BF533有主頻500MHz和600MHz兩種規格兼具了DSP的高速數據處理運算能力和CPU的系統管理能力,因此能夠在信號處理和控制處理的過程中都能保證不俗的表現。
性能強大的愛可視605 wifi
與此同時,著名PMP廠商愛可視推出了愛可視605,並採用一向以高性能高規格著稱的德州儀器(簡稱TI)方案,其主控晶元是TI的一款高端晶元——T1320。盡管TI方面一直沒有公開晶元的相關參數,但從605的強勁表現看來,這款晶元的性能估計是目前PMP產品中無出其右的。當然,強悍的性能自然也就帶來高昂的價格了。
首款RK27晶元播放器藍魔RM970
不僅國外技術領先的廠商不斷進行技術創新,而且國內較有實力的廠商也在技術上不斷地作出努力。總部位於福建省福州市的瑞芯微是一家國內專注於數字音視頻、移動多媒體晶元研究和開發的晶元設計企業。早在2006年,瑞芯微推出的RK2606A晶元就憑借著自身的低成本優勢,讓瑞芯微迅速成為國內MP3晶元市場上第一品牌。如今,瑞芯微的支持RMVB的解決方案是它最新的RK27方案,這一採用了DSP內核+ARM內核「雙核聯合」的方式,主控晶元頻率為400MHz。它除了能夠 支持包括RMVB在內的多種視頻格式,它還提供了對於APE、FLAC等無損壓縮音頻格式以及MP3(8Kbps~384Kbps位速范圍)、 WMA(32Kbps-320Kbps位速范圍)的支持,另外,它可以搭載微軟PlayFX音效。相比於之前的TI和ADI的解決方案,由於瑞芯微晶元的成本較低,一個瑞芯微的晶元成本一般只有ADI晶元的一半,因此,瑞芯微的終端產品價格要低廉很多,更加接近大眾的消費能力。
在推出了一款ADI晶元的V2000之後,艾諾又推出了一款價格更實惠但功能不變的V2000SE
除了瑞芯微,君正華芯飛也可以說是國內微電子行業的另一匹黑馬。華芯飛的RMVB解決方案與其他公司的解決方案略有不同。實際上,這一解決方案是由兩家公司完成的,其主控晶元是由北京君正提供,而方案設計則是由華芯飛來完成。而這一解決方案也是目前解決方案中成本最低的方案。華芯飛的RMVB解決方案上,主要採用的主控晶元是由北京君正提供的JZ4740晶元。這一晶元是一款通用型32bit CPU,可以在WINCE或LINUX 操作系統上運行,而且功耗很低,在同等的資源下JZ4740功耗是其他主控晶元的50-70%。成本低、耗能低、性能較好,使得華芯飛在RMVB市場上佔取到了一片屬於自己的天空。
後話
芸芸十年間,我們從MPman F10走到如今的隨身多媒體設備與掌上電腦的結合(COWON Q5W),在眼花繚亂的產品背後起著支撐作用的,正是微電子技術的蓬勃發展。國產廠商的進步我們有目共睹,但我們思維和技術與世界水平的差距同樣不可忽視。十年歲月,機器之多難以概全,方案之繁更難以盡訴。希望,往後的日子裡,科技的發展和市場的競爭,能為我們帶來更大的驚喜,讓我們的生活變得更加多姿多彩。
㈡ 信息存儲技術的發展過程
人類記錄信息、存儲信息方法經歷了以下幾大技術:
1,結繩記事;
2,文字紙張;
3,磁記錄方式(磁鼓,磁帶,磁碟等) 當前比較成熟,
4,半導體電記錄(電路,電量或電容):ROM,RAM等;隨著半導體技術的提升而不斷提升、改進
5,光記錄(光碟,光運算器件) 光計算和光存儲也許會在不久的將來大力發展
㈢ 內存儲器的發展歷程
對於用過386機器的人來說,30pin的內存,我想在很多人的腦海里,一定或多或少的還留有一絲印象,這一次我們特意收集的7根30pin的內存條,並拍成圖片,怎麼樣看了以後,是不是有一種久違的感覺呀!
30pin 反面 30pin 正面
下面是一些常見內存參數的介紹:
bit 比特,內存中最小單位,也叫「位」。它只有兩個狀態分別以0和1表示
byte位元組,8個連續的比特叫做一個位元組。
ns(nanosecond)
納秒,是一秒的10億分之一。內存讀寫速度的單位,其前面數字越小表示速度越快。
72pin正面 72pin反面
72pin的內存,可以說是計算機發展史的一個經典,也正因為它的廉價,以及速度上大幅度的提升,為電腦的普及,提供了堅實的基礎。由於用的人比較多,目前在市場上還可以買得到。
SIMM(Single In-line Memory Moles)
單邊接觸內存模組。是5X86及其較早的PC中常採用的內存介面方式。在486以前,多採用30針的SIMM介面,而在Pentuim中更多的是72針的SIMM介面,或者與DIMM介面類型並存。人們通常把72線的SIMM類型內存模組直接稱為72線內存。
ECC(Error Checking and Correcting)
錯誤檢查和糾正。與奇偶校驗類似,它不但能檢測到錯誤的地方,還可以糾正絕大多數錯誤。它也是在原來的數據位上外加位來實現的,這些額外的位是用來重建錯誤數據的。只有經過內存的糾錯後,計算機操作指令才可以繼續執行。當然在糾錯是系統的性能有著明顯的降低。
EDO DRAM(Extended Data Output RAM)
擴展數據輸出內存。是Micron公司的專利技術。有72線和168線之分、5V電壓、帶寬32bit、基本速度40ns以上。傳統的DRAM和FPM DRAM在存取每一bit數據時必須輸出行地址和列地址並使其穩定一段時間後,然後才能讀寫有效的數據,而下一個bit的地址必須等待這次讀寫操作完成才能輸出。EDO DRAM不必等待資料的讀寫操作是否完成,只要規定的有效時間一到就可以准備輸出下一個地址,由此縮短了存取時間,效率比FPM DRAM高20%—30%。具有較高的性/價比,因為它的存取速度比FPM DRAM快15%,而價格才高出5%。因此,成為中、低檔Pentium級別主板的標准內存。
DIMM(Dual In-line Memory Moles)
雙邊接觸內存模組。也就是說這種類型介面內存的插板兩邊都有數據介面觸片,這種介面模式的內存廣泛應用於現在的計算機中,通常為84針,由於是雙邊的,所以共有84×2=168線接觸,所以人們常把這種內存稱為168線內存。
PC133
SDRAM(Synchronous Burst RAM)
同步突發內存。是168線、3.3V電壓、帶寬64bit、速度可達6ns。是雙存儲體結構,也就是有兩個儲存陣列,一個被CPU讀取數據的時候,另一個已經做好被讀取數據的准備,兩者相互自動切換,使得存取效率成倍提高。並且將RAM與CPU以相同時鍾頻率控制,使RAM與CPU外頻同步,取消等待時間,所以其傳輸速率比EDO DRAM快了13%。SDRAM採用了多體(Bank)存儲器結構和突發模式,能傳輸一整數據而不是一段數據。
SDRAM ECC 伺服器專用內存
RDRAM(Rambus DRAM)
是美國RAMBUS公司在RAMBUSCHANNEL技術基礎上研製的一種存儲器。用於數據存儲的字長為16位,傳輸率極速指標有望達到600MHz。以管道存儲結構支持交叉存取同時執行四條指令,單從封裝形式上看,與DRAM沒有什麼不同,但在發熱量方面與100MHz的SDRAM大致相當。因為它的圖形加速性能是EDO DRAM的3-10倍,所以目前主要應用於高檔顯卡上做顯示內存。
Direct RDRAM
是RDRAM的擴展,它使用了同樣的RSL,但介面寬度達到16位,頻率達到800MHz,效率更高。單個傳輸率可達到1.6GB/s,兩個的傳輸率可達到3.2GB/s。
點評:
30pin和72pin的內存,早已退出市場,現在市場上主流的內存,是SDRAM,而SDRAM的價格越降越底,對於商家和廠家而言,利潤空間已縮到了極限,賠錢的買賣,有誰願意去做了?再者也沒有必要,畢竟廠家或商家們總是在朝著向「錢」的方向發展。
隨著 INTEL和 AMD兩大公司 CPU生產飛速發展,以及各大板卡廠家的支持,RAMBUS 和 DDRAM 也得到了更快的發展和普及,究竟哪一款會成為主流,哪一款更適合用戶,市場終究會證明這一切的。
機存取存儲器是電腦的記憶部件,也被認為是反映集成電路工藝水平的部件。各種存儲器中以動態存儲器(DRAM)的存儲容量為最大,使用最為普及,幾十年間它的存儲量擴大了幾千倍,存取數據的速度提高40多倍。存儲器的集成度的提高是靠不斷縮小器件尺寸達到的。尺寸的縮小,對集成電路的設計和製造技術提出了極為苛刻的要求,可以說是只有一代新工藝的突破,才有一代集成電路。
動態讀寫存儲器DRAM(Dynamic Random Access MeMory)是利用MOS存儲單元分布電容上的電荷來存儲數據位,由於電容電荷會泄漏,為了保持信息不丟失,DRAM需要不斷周期性地對其刷新。由於這種結構的存儲單元所需要的MOS管較少,因此DRAM的集成度高、功耗也小,同時每位的價格最低。DRAM一般都用於大容量系統中。DRAM的發展方向有兩個,一是高集成度、大容量、低成本,二是高速度、專用化。
從1970年Intel公司推出第一塊1K DRAM晶元後,其存儲容量基本上是按每三年翻兩番的速度發展。1995年12月韓國三星公司率先宣布利用0.16μm工藝研製成功集成度達10億以上的1000M位的高速(3lns)同步DRAM。這個領域的競爭非常激烈,為了解決巨額投資和共擔市場風險問題,世界范圍內的各大半導體廠商紛紛聯合,已形成若干合作開發的集團格局。
1996年市場上主推的是4M位和16M位DRAM晶元,1997年以16M位為主,1998年64M位大量上市。64M DRAM的市場佔有率達52%;16M DRAM的市場佔有率為45%。1999年64M DRAM市場佔有率已提高到78%,16M DRAM佔1%。128M DRAM已經普及,明年將出現256M DRAM。
高性能RISC微處理器的時鍾已達到100MHz~700MHz,這種情況下,處理器對存儲器的帶寬要求越來越高。為了適應高速CPU構成高性能系統的需要,DRAM技術在不斷發展。在市場需求的驅動下,出現了一系列新型結構的高速DRAM。例如EDRAM、CDRAM、SDRAM、RDRAM、SLDRAM、DDR DRAM、DRDRAM等。為了提高動態讀寫存儲器訪問速度而採用不同技術實現的DRAM有:
(1) 快速頁面方式FPM DRAM
快速頁面方式FPM(Fast Page Mode)DRAM已經成為一種標准形式。一般DRAM存儲單元的讀寫是先選擇行地址,再選擇列地址,事實上,在大多數情況下,下一個所需要的數據在當前所讀取數據的下一個單元,即其地址是在同一行的下一列,FPM DRAM可以通過保持同一個行地址來選擇不同的列地址實現存儲器的連續訪問。減少了建立行地址的延時時間從而提高連續數據訪問的速度。但是當時鍾頻率高於33MHz時,由於沒有足夠的充電保持時間,將會使讀出的數據不可靠。
(2) 擴展數據輸出動態讀寫存儲器EDO DRAM
在FPM技術的基礎上發展起來的擴展數據輸出動態讀寫存儲器EDODRAM(Extended Data Out DRAM),是在RAM的輸出端加一組鎖存器構成二級內存輸出緩沖單元,用以存儲數據並一直保持到數據被可靠地讀取時為止,這樣就擴展了數據輸出的有效時間。EDODRAM可以在50MHz時鍾下穩定地工作。
由於只要在原DRAM的基礎上集成成本提高並不多的EDO邏輯電路,就可以比較有效地提高動態讀寫存儲器的性能,所以在此之前,EDO DRAM曾成為動態讀寫存儲器設計的主流技術和基本形式。
(3) 突發方式EDO DRAM
在EDO DRAM存儲器的基礎上,又發展了一種可以提供更高有效帶寬的動態讀寫存儲器突發方式EDO DRAM(Burst EDO DRAM)。這種存儲器可以對可能所需的4個數據地址進行預測並自動地預先形成,它把可以穩定工作的頻率提高到66MHz。
(4) 同步動態讀寫存儲器SDRAM
SDRAM(Synchronous DRAM)是通過同步時鍾對控制介面的操作和安排片內隔行突發方式地址發生器來提高存儲器的性能。它僅需要一個首地址就可以對一個存儲塊進行訪問。所有的輸入采樣如輸出有效都在同一個系統時鍾的上升沿。所使用的與CPU同步的時鍾頻率可以高達66MHz~100MHz。它比一般DRAM增加一個可編程方式寄存器。採用SDRAM可大大改善內存條的速度和性能,系統設計者可根據處理器要求,靈活地採用交錯或順序脈沖。
Infineon Technologies(原Siemens半導體)今年已批量供應256Mit SDRAM。其SDRAM用0.2μm技術生產,在100MHz的時鍾頻率下輸出時間為10ns。
(5) 帶有高速緩存的動態讀寫存儲器CDRAM
CDRAM(Cached DRAM)是日本三菱電氣公司開發的專有技術,1992年推出樣品,是通過在DRAM晶元,集成一定數量的高速SRAM作為高速緩沖存儲器Cache和同步控制介面,來提高存儲器的性能。這種晶元用單一+3.3V電源,低壓TTL輸入輸出電平。目前三菱公司可以提供的CDRAM為4Mb和16Mb,其片內Cache為16KB,與128位內部匯流排配合工作,可以實現100MHz的數據訪問。流水線式存取時間為7ns。
(6) 增強型動態讀寫存儲器EDRAM(Enhanced DRAM)
由Ramtron跨國公司推出的帶有高速緩沖存儲器的DRAM產品稱作增強型動態讀寫存儲器EDRAM(Enhanced DRAM),它採用非同步操作方式,單一+5V工作電源,CMOS或TTL輸入輸出電平。由於採用一種改進的DRAM 0.76μm CMOS工藝和可以減小寄生電容和提高晶體管增益的結構技術,其性能大大提高,行訪問時間為35ns,讀/寫訪問時間可以提高到65ns,頁面寫入周期時間為15ns。EDRAM還在片內DRAM存儲矩陣的列解碼器上集成了2K位15ns的靜態RAM高速緩沖存儲器Cache,和後寫寄存器以及另外的控制線,並允許SRAM Cache和DRAM獨立操作。每次可以對一行數據進行高速緩沖。它可以象標準的DRAM對任一個存儲單元用頁面或靜態列訪問模式進行操作,訪問時間只有15ns。當Cache未命中時,EDRAM就把新的一行載入到Cache中,並把選擇的存儲單元數據輸出,這需要花35ns。這種存儲器的突發數據率可以達到267Mbytes/s。
(7) RDRAM(Rambus DRAM)
Rambus DRAM是Rambus公司利用本身研製的一種獨特的介面技術代替頁面方式結構的一種新型動態讀寫存儲器。這種介面在處理機與DRAM之間使用了一種特殊的9位低壓負載發送線,用250MHz同步時鍾工作,位元組寬度地址與數據復用的串列匯流排介面。這種介面又稱作Rambus通道,這種通道嵌入到DRAM中就構成Rambus DRAM,它還可以嵌入到用戶定製的邏輯晶元或微處理機中。它通過使用250MHz時鍾的兩個邊沿可以使突發數據傳輸率達到500MHz。在採用Rambus通道的系統中每個晶元內部都有它自己的控制器,用來處理地址解碼和面頁高速緩存管理。由此一片存儲器子系統的容量可達512K位元組,並含有一個匯流排控制器。不同容量的存儲器有相同的引腳並連接在同一組匯流排上。Rambus公司開發了這種新型結構的DRAM,但是它本身並不生產,而是通過發放許可證的方式轉讓它的技術,已經得到生產許可的半導體公司有NEC、Fujitsu、Toshiba、Hitachi和LG等。
被業界看好的下一代新型DRAM有三種:雙數據傳輸率同步動態讀寫存儲器(DDR SDRAM)、同步鏈動態讀寫存儲器(SLDRAM)和Rambus介面DRAM(RDRAM)。
(1) DDR DRAM(Double Data Rate DRAM)
在同步動態讀寫存儲器SDRAM的基礎上,採用延時鎖定環(Delay-locked Loop)技術提供數據選通信號對數據進行精確定位,在時鍾脈沖的上升沿和下降沿都可傳輸數據(而不是第一代SDRAM僅在時鍾脈沖的下降沿傳輸數據),這樣就在不提高時鍾頻率的情況下,使數據傳輸率提高一倍,故稱作雙數據傳輸率(DDR)DRAM,它實際上是第二代SDRAM。由於DDR DRAM需要新的高速時鍾同步電路和符合JEDEC標準的存儲器模塊,所以主板和晶元組的成本較高,一般只能用於高檔伺服器和工作站上,其價格在中低檔PC機上可能難以接受。
(2) SLDRAM(Synchnonous Link DRAM)
這是由IBM、HP、Apple、NEC、Fujitsu、Hyundai、Micron、TI、Toshiba、Sansung和Siemens等業界大公司聯合制定的一個開放性標准,委託Mosaid Technologies公司設計,所以SLDRAM是一種原本最有希望成為高速DRAM開放性工業標準的動態讀寫存儲器。它是一種在原DDR DRAM基礎上發展的一種高速動態讀寫存儲器。它具有與DRDRAM相同的高數據傳輸率,但是它比其工作頻率要低;另外生產這種存儲器不需要支付專利使用費,使得製造成本較低,所以這種存儲器應該具有市場競爭優勢。但是由於SLDRAM聯盟是一個鬆散的聯合體,眾多成員之間難以協調一致,在研究經費投入上不能達成一致意見,加上Intel公司不支持這種標准,所以這種動態存儲器反而難以形成氣候,敵不過Intel公司鼎立支持的Rambus公司的DRDRAM。SLDRAM可用於通信和消費類電子產品,高檔PC和伺服器。
(3) DRDRAM(Direct Rambus DRAM)
從1996年開始,Rambus公司就在Intel公司的支持下制定新一代RDRAM標准,這就是DRDRAM(Direct RDRAM)。這是一種基於協議的DRAM,與傳統DRAM不同的是其引腳定義會隨命令而變,同一組引腳線可以被定義成地址,也可以被定義成控制線。其引腳數僅為正常DRAM的三分之一。當需要擴展晶元容量時,只需要改變命令,不需要增加硬體引腳。這種晶元可以支持400MHz外頻,再利用上升沿和下降沿兩次傳輸數據,可以使數據傳輸率達到800MHz。同時通過把數據輸出通道從8位擴展成16位,這樣在100MHz時就可以使最大數據輸出率達1.6Gb/s。東芝公司在購買了Rambus公司的高速傳輸介面技術專利後,於1998年9月首先推出72Mb的RDRAM,其中64Mb是數據存儲器,另外8Mb用於糾錯校驗,由此大大提高了數據讀寫可靠性。
Intel公司辦排眾議,堅定地推舉DRDRAM作為下一代高速內存的標准,目前在Intel公司對Micro、Toshiba和Samsung等公司組建DRDRAM的生產線和測試線投入資金。其他眾多廠商也在努力與其抗爭,最近AMD宣布至少今年推出的K7微處理器都不打算採用Rambus DRAM;據說IBM正在考慮放棄對Rambus的支持。當前市場上同樣是64Mb的DRAM,RDRAM就要比其他標準的貴45美元。
由此可見存儲器的發展動向是:大容量化,高速化, 多品種、多功能化,低電壓、低功耗化。
存儲器的工藝發展中有以下趨勢:CHMOS工藝代替NMOS工藝以降低功耗;縮小器件尺寸,外圍電路仍採用ECL結構以提高存取速度同時提高集成度;存儲電容從平面HI-C改為深溝式,保證尺寸減少後的電荷存儲量,以提高可靠性;電路設計中簡化外圍電路結構,注意降低雜訊,運用冗餘技術以提高質量和成品率;工藝中採用了多種新技術;使DRAM的存儲容量穩步上升,為今後繼續開發大容量的新電路奠定基礎。
從電子計算機中的處理器和存儲器可以看出ULSI前進的步伐和幾十年間的巨大變化。
㈣ 浪潮存儲新一代SSD高速存儲介質牢築3大核心競爭力
近日,浪潮信息發布新一代SSD高速存儲介質。這款新品基於NAND演算法創新將快閃記憶體壽命提升40%,通過PCIe 4.0超寬通道、ZNS存儲技術實現單盤150萬IOPS的同時,還助陣浪潮存儲奪得SPC-1性能全球第一,在可靠性、性能以及系統聯調優化三個層面構築核心競爭力。
報告顯示,算力指數平均每提高1點,數字經濟和GDP將分別增長3.5‰和1.8‰。同時數據規模正快速擴張,復合年均增長率約為26%,到2025年數據創建總量將大幅增長至175ZB,現在每小時創建的數據比過去20年前一整年創建的數據還多。
為了給數據要素打造核心載體,浪潮不斷向底層技術滲透,打造了新一代SSD高速存儲介質。浪潮新一代SSD在可靠性、性能方面表現出色,更重要的是能夠提供從協議到存儲介質的全鏈條優化。
首先, 安全可靠 是企業對存儲介質的基本要求,甚至可以說對於關鍵業務來說,數據是企業的「生命線」。
浪潮SSD採用創新的NAND特性管理演算法,利用AI智能管理演算法,檢測NAND參數並把這些參數全部提交到平台上,通過平台建模優化,獲得最佳讀取電壓,從而改進了盤的可靠性,平均無故障時間(MTBF)達到 260萬小時 。
其次,在全球綠色趨勢牽引下,數據中心承載著雙重使命:一方面藉助多元化的技術手段,減少自身的能耗,將PUE降到1.3以下乃至更低的水平;二是提升數據處理效率。 浪潮SSD在追求極限性能的同時還能降低功耗。
浪潮SSD採用8級功耗動態調節機制,實現W級功耗調整在NAND介質應用上不斷創新,能效比較上一代產品提升 70%以上 ;同時浪潮還通過拓寬NAND與控制器之間通道的方式,大幅提升性能,新一代PCIe 4.0 SSD隨機讀性能高達 150萬IOPS 。尤為重要的是,浪潮SSD能夠配合存儲系統進行優化,通過對各種場景讀寫比例模型的優化,充分打通存儲系統和SSD盤的IO路徑,可將系統整體性能提升 30% ,在SPC-1國際基準測試中奪得 存儲性能全球第一 ,形成了極富競爭力的產品體系。
浪潮將SSD的ZNS存儲、KV鍵值等前沿技術與公有雲場景結合,讓整機更懂SSD、讓SSD更適配方案,大幅提升公有雲用戶訪問體驗。目前浪潮企業級SSD已經在金融、互聯網、通信等行業實現規模部署。Gartner最新數據顯示, 浪潮存儲銷量躍居全球前四 ,成為全球增長最強勁的廠商。
隨著AI、大數據、元宇宙等新應用層出不窮,大數據中心作為各行各業的新型基礎設施正迎來高速發展。浪潮已經實現從器部件到整機,從硬體架構到核心軟體棧、管理軟體棧的全棧存儲研發,未來浪潮存儲將以攜手夥伴加速構建場景共同體,釋放數據價值。
㈤ 42家中企擠進Top100!半導體行業未來的發展前景如何
首先是晶元技術的發展趨勢。存儲晶元是半導體存儲器的重要組成部分,其技術的發展決定了新一代存儲器的容量和性能。主流的存儲晶元有DRAM存儲晶元和NAND快閃記憶體晶元,其中DRAM的技術發展路徑是通過工藝小型化來提高存儲密度。工藝進入20nm後,製造難度大大提高。
要知道的是中國作為半導體消費大國,內需市場依然巨大。雖然中國半導體產業發展起步較晚,與國際大公司相比仍有差距,但不可否認,中國是全球最大的集成電路產品消費市場,也是全球集成電路產業發展的重要支撐。近年來,國內半導體技術企業逐步攻克了一系列關鍵技術難題。大部分關鍵設備類型可實現國產化配套,主要零部件配套體系初步形成。一些設備已經進入國際采購系統。
㈥ 國產存儲晶元開始提速,兩大喜訊接連傳來,實現從0到1突破
全球存儲晶元的格局非常明確,以韓國三星,SK海力士和美國美光這三大巨頭為主,在各大存儲晶元領域中占據核心技術和市場份額的主要優勢。常見的NAND,DDR5以及DRAM都掌握在海外巨頭手中。
但其實國產存儲晶元已經開始提速了,兩大喜訊接連傳來,完成了從0到1的關鍵突破。具體是怎樣的喜訊呢?國產存儲晶元產業格局如何?
存儲晶元的重要性是顯而易見的,手機,電腦設備想要運行文件,存儲數據,那麼存儲晶元將會是不可或缺的存在。
根據存儲晶元種類的不同,賽道競爭程度也不一樣。有些存儲晶元巨頭已經將工藝做到了使用EUV光刻機的程度,而有些企業能在某個細分存儲晶元領域取得一席之地,就已經是很大的突破了。
國外巨頭因為起步時間早,有龐大的資本開支優勢,再加上產業鏈發展完善,取得領先也是能理解的。但後來居上,實現反超的例子也不是沒有,國產存儲晶元傳來兩大喜訊,已經在彎道超車了。具體有怎樣的喜訊呢?
第一大喜訊:昕原半導體建成28/22nm ReRAM生產線
對存儲晶元有一定了解的人都知道,DAND,DRAM等是發展了幾十年的存儲晶元,已經發展出完整的全球化產業鏈,相關的技術,配套設施和人才儲備也十分完善。
可是在人工智慧,雲計算等日益發展迅速的新基建領域, 探索 新型存儲晶元也成為了一種趨勢。而ReRAM這種阻變存儲器就是新型存儲晶元,它的優勢體現在讀取速度快,功耗低,應用范圍廣闊。
昕原半導體就是發展ReRAM存儲晶元的國產公司,其成立於2019年,在今年2月中旬正式傳來消息,建成了中國首條28nm/22nm的ReRAM生產線。
基於這座生產線,昕原半導體可以更快將研究成果落地,補充完善國產存儲晶元產業的生產供應鏈。
值得一提的是,在新型的ReRAM阻變存儲器產業中,入局的玩家還不是很多,而建成相關生產線的企業更是少之又少。放眼國外,昕原半導體的這一生產線建設成果都是領先的。這也意味著,中國已經在ReRAM新型阻變存儲器中把握住了先手機會,未來可期。
第二大喜訊:曝合肥長鑫今年投產17nm製程的DDR5 內存晶元
相較於昕原半導體大力發展新型阻變存儲器,合肥長鑫這家存儲巨頭則在傳統賽道上持續攻克難關。有消息爆料稱,合肥長鑫會在今年投產17nm製程工藝的DDR5內存晶元,成為國內首個參與DDR5內存晶元市場的中國企業。
DDR5是計算機內存規格的晶元,相比於DDR4等前幾代內存條,DDR5的性能更加出色,且功耗更低,是當下主流的高性能,高品質內存晶元。
DDR5的市場份額一直把控在三星、SK海力士、美光這三大巨頭手中,製造出的DDR5被各國客戶爭相下單采購,國內也一直存在DDR5內存晶元的空白。
然而喜訊傳來,消息爆料合肥長鑫會在今年進行DDR5內存晶元的投產,且還是17nm的工藝製程。在這一領域內,17nm已經是非常先進高端的水準了。
若爆料消息無誤,則說明國產DDR5晶元已經迎來有望參與全球市場的發展能力。除了投產DDR5晶元之外,合肥長鑫也一直在努力提升產能,得益於背後資本的支持,合肥長鑫計劃在今年實現每月12萬片晶圓的目標,而2年前合肥長鑫的產能水準還停留在每月4.5萬片。
以上兩個關於國產存儲晶元的喜訊接踵而至,一個是昕原半導體在新型ReRAM阻變存儲器建成生產線,為國產新型存儲晶元產業發展提供更多的可能性。
另一個是合肥長鑫計劃今年投產DDR5內存晶元,在17nm工藝的支持下,將有望拿下DDR5市場的一席之地,打破海外巨頭單一市場壟斷的局面。
不難發現,這兩個喜訊都是實現了從0到1的突破,昕原半導體的ReRAM生產線是國內首條,合肥長鑫投產DDR5也是國內首個參與者,可見國產存儲晶元已經開始提速。
其實不只是這兩大國產存儲晶元巨頭,在其餘的長江存儲,福建晉華等等存儲公司的參與下,構建了如今存儲晶元產業快速破局的格局。他們要麼是興建生產線,要麼加快技術研發突破,齊聚力量之下,相信定能為國產存儲晶元創造全新的未來。
海外巨頭長期耕耘技術研發和產業發展,國產企業要想加速進步,還得一步一個腳印。首先要樹立發展目標,其次包括人才資源,緊接著努力將研究成果落地產業。正所謂一分耕耘一分收獲,希望國產企業的耕耘都能得到應有的收獲。
對國產存儲晶元的兩個喜訊你有什麼看法呢?