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存儲晶元納米壓印

發布時間: 2023-07-13 04:47:46

A. 我國科學家獲得納米級光雕刻三維結構,這對晶元製造有何幫助

這張晶元製造的技術又上了一個新台階,對於我國研究出更好的晶元,做了一個很好的鋪墊,將不再依賴其他國家的晶元技術

B. 內存的封裝方式是什麼意思,各有哪幾種!以及它們的區別是什麼

隨著計算機晶元技術的不斷發展和成熟,為了更好地與之相配合,內存產品也由後台走出,成為除CPU外的另一關注焦點。作為計算機的重要組成部分,內存的性能直接影響計算機的整體性能。而內存製造工藝的最後一步也是最關鍵一步就是內存的封裝技術,採用不同封裝技術的內存條,在性能上存在較大差距。只有高品質的封裝技術才能生產出完美的內存產品。

封裝技術其實就是一種將集成電路打包的技術。拿我們常見的內存來說,我們實際看到的體積和外觀並不是真正的內存的大小和面貌,而是內存晶元經過打包即封裝後的產品。這種打包對於晶元來說是必須的,也是至關重要的。因為晶元必須與外界隔離,以防止空氣中的雜質對晶元電路的腐蝕而造成電學性能下降。另一方面,封裝後的晶元也更便於安裝和運輸。由於封裝技術的好壞還直接影響到晶元自身性能的發揮和與之連接的PCB(印製電路板)的設計和製造,因此它又是至關重要的。

目前業界普遍採用的封裝技術盡管多種多樣,但是有90%採用的是TSOP(如圖1所示)技術,TSOP英文全稱為Thin Small Outline Package(薄型小尺寸封裝),這是80年代出現的內存第二代封裝技術的代表。TSOP的一個典型特徵就是在封裝晶元的周圍做出引腳,如SDRAM的IC為兩側有引腳,SGRAM的IC四面都有引腳。TSOP適合用SMT表面安裝技術在PCB上安裝布線,封裝外形尺寸,寄生參數減小,適合高頻應用,操作方便,可靠性高。採用這種技術的品牌有三星、現代、Kingston等,TSOP目前廣泛應用於SDRAM內存的製造上,但是隨著時間的推移和技術的進步,TSOP已越來越不適用於高頻、高速的新一代內存。

如同微處理器一樣,內存條的技術也是不斷地更新。大家可能已發現手中內存條上的顆粒模樣漸漸在變,變得比以前更小、更精緻。變化不僅在表面上,而且這些新型的晶元在適用頻率和電氣特性上比老前輩又有了長足的進步。這一結晶應歸功於那些廠商選用了新型內存晶元封裝技術。以TinyBGA和BLP技術為代表的新型晶元封裝技術逐漸成熟起來。

首先我們要提及的段棚就是TinyBGA技術,TinyBGA技術是尺悶Kingmax的專利,於1998年8月開發成功。要了解TinyBGA技術,首先要知道BGA是什麼,BGA為Ball-Gird-Array的英文縮寫,即球柵陣列封裝,是新一代的晶元封裝技術,它的I/O端子以圓形或柱狀焊點按陣列形式分布在封裝下面,BGA技術的優點是可增加I/O數和間距,消除高I/O數帶來的生產成本和可靠握困則性問題。它已經在筆記本電腦的內存、主板晶元組等大規模集成電路的封裝領域得到了廣泛的應用。比如我們所熟知的Intel 845PE、VIA KT400晶元組等都是採用這一封裝技術的產品。

TinyBGA就是微型BGA的意思,TinyBGA英文全稱為Tiny Ball Grid Array(小型球柵陣列封裝),其晶元面積與封裝面積之比不小於1:1.14,屬於BGA封裝技術的一個分支。該項革新技術的應用可以使所有計算機中的DRAM內存在體積不變的情況下內存容量提高兩到三倍,TinyBGA採用BT樹脂以替代傳統的TSOP技術,具有更小的體積,更好的散熱性能和電性能。

TinyBGA封裝技術使每平方英寸的存儲量有了驚人的提升,在和128M TSOP封裝的144針SO-DIMM相同空間的PCB板上利用TinyBGA封裝方式可以製造256M內存。以相同大小的兩片內存模塊而言,TinyBGA封裝方式的容量比TSOP高一倍,但價格卻未有明顯變化。資料顯示,採用TinyBGA封裝技術的內存產品以相同容量比較,體積只有TSOP封裝的三分之一;當內存模組的製程直徑小於0.25 m時TinyBGA封裝的成本要小於TSOP封裝成本。

TinyBGA封裝內存的I/O端子是由晶元中心方向引出的,而TSOP則是由四周引出。這有效地縮短了信號的傳導距離,信號傳輸線的長度僅是傳統的TSOP技術的四分之一,因此信號的衰減便隨之減少。這樣不僅大幅度升晶元的抗干擾、抗噪性能,而且提高了電性能,採用TinyBGA封裝晶元可抗高達300MHz的外額,而採用傳統TSOP封裝最高只可抗150MHz的外額。而且,用TinyBGA封裝的內存,不但體積較之相同容量的TSOP封裝晶元小,同時也更薄(封裝高度小於0.8mm),從金屬基板到散熱體的有效散熱路徑僅有0.36mm。於是,TinyBGA內存便擁有更高的熱傳導效率,非常適用於長時間運行的系統,穩定性極佳。經過反復測試顯示,TinyBGA的熱抗阻比TSOP的低75%。很明顯與傳統TSOP封裝方式相比,TinyBGA封裝方式有更加快速和有效的散熱途徑。

除了TinyBGA之外,BLP技術也是目前市場上常用的一種技術,BLP英文全稱為Bottom Leaded Plastic(底部引出塑封技術),其晶元面積與封裝面積之比大於1:1.1,符合CSP(Chip Size Package)填封裝規范。不僅高度和面積極小,而且電氣特性得到了進一步的提高,製造成本也不高,廣泛用於SDRAM\RDRAM\DDR等新一代內存製造上。隨著由於BLP封裝中關鍵部件塑封基底價格的不斷下降,BLP封裝內存很快就會走入普通用戶的家庭

內存顆粒的封裝方式經歷了DIP、SIP、SOJ、TSOP、BGA、CSP的變革,可謂風風雨雨一路發展而來。在介紹內存顆粒封裝之前,讓我們先來看看內存的3種模塊。

在早期的PC中,存儲晶元都是直接焊接在主板上的, RAM的容量也就因此固定下來,如果要擴容就很麻煩。為了拓展RAM的容量,後來設計者就把存儲晶元做成專門的存儲模塊,需要的時候再添加。

SIMM(單列直插存儲模塊)

體積小、重量輕,插在主板的專用插槽上。插槽上有防呆設計,能夠避免插反,而且插槽兩端有金屬卡子將它卡住,這便是現今內存的雛形。其優點在於使用了標准引腳設計,幾乎可以兼容所有的PC機。

DIMM(雙列直插存儲模塊)

和SIMM相似,只是體積稍大。不同處在於SIMM的部分引腳前後連接在一起,而DIMM的每個引腳都是分開的,所以在電氣性能上有較大改觀,而且這樣可以不用把模塊做得很大就可以容納更多的針腳,從而容易得到更大容量的RAM。

RIMM(Rambus直插式存儲模塊)
其外形有點像DIMM,只是體積要大一點,性能更好,但價格昂貴,發熱量較大。為了解決發熱問題,模塊上都有一個很長的散熱片。

C. 晶元存儲數據的原理是什麼

1、 sram 裡面的單位是若干個開關組成一個觸發器, 形成可以穩定存儲 0, 1 信號, 同時可以通過時序和輸入信號改變存儲的值。

2、dram, 主要是根據電容上的電量, 電量大時, 電壓高表示1, 反之表示0
晶元就是有大量的這些單元組成的, 所以能存儲數據。

所謂程序其實就是數據. 電路從存儲晶元讀數據進來, 根據電路的時序還有電路的邏輯運算, 可以修改其他存儲單元的數據

D. SK海力士宣布開發出238層快閃記憶體晶元,將於明年量產

SK海力士宣布開發出238層快閃記憶體晶元,將於明年量產

SK海力士宣布開發出238層快閃記憶體晶元,將於明年量產,SK 海力士 238 層 NAND 快閃記憶體在達到業界最高堆棧層數的同時實現了全球最小的面積。SK海力士宣布開發出238層快閃記憶體晶元,將於明年量產。

SK海力士宣布開發出238層快閃記憶體晶元,將於明年量產1

據國外媒體報道,周二,韓國晶元製造商SK海力士宣布,它已開發出238層NAND快閃記憶體晶元。

該公司表示,這款晶元是最小的NAND快閃記憶體晶元,數據傳輸速度與上一代晶元相比提升50%,讀取數據消耗的能量降低21%,將用於PC存儲設備、智能手機和伺服器,計劃在2023年上半年開始批量生產。

去年12月30日,SK海力士宣布完成收購英特爾NAND快閃記憶體及SSD業務的第一階段。在第一階段的交易中,英特爾向SK海力士出售SSD業務(包括轉讓NAND SSD相關的知識產權及員工)和大連的NAND快閃記憶體製造工廠,SK海力士則向英特爾支付70億美元。

這筆收購交易的第二階段預計將在2025年3月及之後進行,屆時SK海力士將向英特爾支付餘下的20億美元。據悉,英特爾出售給SK海力士的相關資產交由後者新設立的子公司Solidigm管理。

由於全球經濟的不確定性正在抑制消費者對電子產品的購買力,SK海力士在7月下旬宣布,將無限期推遲投資33億美元新建存儲晶元工廠的擴張計劃。

據悉,SK海力士決定推遲擴建的工廠是該公司此前決定在清州園區建設的M17存儲晶元工廠,該工廠原本計劃於2023年晚些時候開工建設,預計最早於2025年完工。

外媒報道稱,該公司之所以決定推遲擴建計劃,可能是由於成本上升以及市場對晶元的需求放緩等問題。

SK海力士宣布開發出238層快閃記憶體晶元,將於明年量產2

SK 海力士官宣全球首發 238 層 512Gb TLC 4D NAND 快閃記憶體,將於明年上半年投入量產。現在,SK 海力士官方發文對其最新技術進行了介紹。

據介紹,SK 海力士 238 層 NAND 快閃記憶體在達到業界最高堆棧層數的同時實現了全球最小的面積。

SK 海力士在 2018 年研發的 96 層 NAND 快閃記憶體就超越了傳統的 3D 方式,並導入了 4D 方式。為成功研發 4D 架構的晶元,公司採用了電荷捕獲型技術 (CTF,Charge Trap Flash) 和 PUC (Peri. Under Cell) 技術。相比 3D 方式,4D 架構具有單元面積更小,生產效率更高的優點。

官方稱,新產品每單位面積具備更高的密度,借其更小的面積能夠在相同大小的硅晶片生產出更多的晶元,因此相比 176 層 NAND 快閃記憶體其生產效率也提高了 34%。

此外,238 層 NAND 快閃記憶體的數據傳輸速度為 2.4Gbps,相比前一代產品提高了 50%,晶元讀取數據時的能源消耗也減少了 21%。

SK 海力士計劃先為 cSSD 供應 238 層 NAND 快閃記憶體,隨後將其導入范圍逐漸延伸至智能手機和高容量的伺服器 SSD 等。SK 海力士還將於明年發布 1Tb 密度的全新 238 層 NAND 快閃記憶體產品。

SK海力士宣布開發出238層快閃記憶體晶元,將於明年量產3

7月26日,美國美光科技表示將開始出貨其最先進的NAND快閃記憶體晶元,也是首家正式宣布將NAND晶元擴展到超過200層的企業;本周三,韓國的SK海力士也宣布開發出一款超過200層的快閃記憶體晶元。

美光的快閃記憶體晶元由232層存儲單元組成,數據傳輸速度將比其上一代176層的晶元快50%,且封裝尺寸比前幾代產品還要小28%。該晶元將主要瞄準人工智慧和機器學習等以數據為中心的領域,滿足其低延遲和高吞吐量的需求。

韓國SK海力士公司今日也宣布,開發出超200層的.NAND快閃記憶體晶元。該款晶元由238層存儲單元組成,比美光的最新晶元還要多裝6層。

據SK海力士稱,238層晶元是其尺寸最小的NAND快閃記憶體晶元,數據傳輸速度和功率比上一代提高了50%,讀取數據消耗的能量也減少了21%。

SK海力士這款最新晶元將在2023年上半年開始量產;而美光則表示將於2022年底開始量產232層NAND。

層數越高越好

NAND快閃記憶體幾乎應用與所有主要的電子終端之中,智能手機、電腦、USB驅動器等都有它的存在。快閃記憶體受不受市場歡迎的兩個重要因素,一是成本,二就是存儲密度。

而自2013年三星設計出垂直堆疊單元技術後,晶元的層數比拼一直是各大NAND快閃記憶體晶元廠商競爭的重點。

與CPU和GPU仍在競爭增大晶體管密度、用更精細的技術大幅提高晶元性能不同,在NAND市場,目前,想要大幅提高存儲密度,增加層數就是關鍵。因此,NAND快閃記憶體從最初的24層一路上升,發展到現在的200多層。

不過也有專家表示,在快閃記憶體晶元領域,各個廠家都有各自的技術架構和演進路線圖,並不完全一致,各家都有各家的技術工藝特色。在低層級的時候,3D堆疊確實能夠顯著提升快閃記憶體的性能,但是隨著層數的增加,性能提升也會遭遇瓶頸,需要在技術、成本和性能之間尋找一個平衡。總體而言,層數的領先並不能代錶快閃記憶體技術上的絕對領先,還是綜合成本和性能來看。

美光232層NAND使用了與三星第七代快閃記憶體相似的「雙堆棧」技術。將232層分為兩部分,每部分116層,從一個深窄的孔開始堆疊。通過導體和絕緣體的交替層蝕刻,用材料填充孔,並加工形成比特存儲部分,從而製造出成品晶元。

而蝕刻和填充穿過所有堆疊層的孔,就成為了NAND快閃記憶體層數增加的技術關卡。

200層的野心

目前,大多數的快閃記憶體晶元仍在生產100+層數的晶元,但眾多生產企業對200層的生產工藝都是躍躍欲試。

早在2019年,SK海力士就做出過大膽假設,在2025年推出500層堆疊產品,並在2032年實現800層以上。

今年稍早,美國西部數據與合作夥伴日本鎧俠稱,將很快推出超過200層的BiCS+內存晶元,預定在2024年正式面世。

參與層數競爭的三星電子也被曝將在今年底推出200層以上的第八代NAND快閃記憶體,業界猜測可達224層,傳輸速度和生產效率將提高30%。

現在全球的快閃記憶體格局,三星電子雖是技術的奠基者並在過去一直領導市場發展,但在200層以上的競爭上,略落後於美光與SK海力士。這兩家公司入局雖晚,但技術演進勢頭很猛,在技術上可能保持領先優勢。

而未來,據歐洲知名半導體研究機構IMEC認為,1000層的NAND快閃記憶體也不是很遠,或在10年內就會出現。層數之爭依舊是NAND快閃記憶體的主旋律,就看能否有人彎道超車了。

E. SSD的顆粒類型,MLC和TLC哪種顆粒的好

在U盤、SSD等固態存儲產品中,快閃記憶體晶元顆粒是核心,其關乎產品成本、壽命以及速度。快閃記憶體晶元顆粒主要有三種類型,分別為SLC、MLC、TLC,三者之間的區別,如下:

slc、mlc、tlc快閃記憶體晶元顆粒區別介紹

1、SLC = Single-Level Cell ,即1bit/cell,速度快碰握壽命長,價格貴(約MLC 3倍以上的價格),約10萬次擦寫壽命;


2、MLC = Multi-Level Cell,即2bit/cell,速度一般壽命一般,價格一般,約3000---10000次擦寫壽命。


3、TLC = Trinary-Level Cell,即3bit/cell,也有Flash廠家叫8LC,速度慢壽命短,價格便宜,約500-1000次擦寫壽命。