A. 我国科学家获得纳米级光雕刻三维结构,这对芯片制造有何帮助
这张芯片制造的技术又上了一个新台阶,对于我国研究出更好的芯片,做了一个很好的铺垫,将不再依赖其他国家的芯片技术
B. 内存的封装方式是什么意思,各有哪几种!以及它们的区别是什么
随着计算机芯片技术的不断发展和成熟,为了更好地与之相配合,内存产品也由后台走出,成为除CPU外的另一关注焦点。作为计算机的重要组成部分,内存的性能直接影响计算机的整体性能。而内存制造工艺的最后一步也是最关键一步就是内存的封装技术,采用不同封装技术的内存条,在性能上存在较大差距。只有高品质的封装技术才能生产出完美的内存产品。
封装技术其实就是一种将集成电路打包的技术。拿我们常见的内存来说,我们实际看到的体积和外观并不是真正的内存的大小和面貌,而是内存芯片经过打包即封装后的产品。这种打包对于芯片来说是必须的,也是至关重要的。因为芯片必须与外界隔离,以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电学性能下降。另一方面,封装后的芯片也更便于安装和运输。由于封装技术的好坏还直接影响到芯片自身性能的发挥和与之连接的PCB(印制电路板)的设计和制造,因此它又是至关重要的。
目前业界普遍采用的封装技术尽管多种多样,但是有90%采用的是TSOP(如图1所示)技术,TSOP英文全称为Thin Small Outline Package(薄型小尺寸封装),这是80年代出现的内存第二代封装技术的代表。TSOP的一个典型特征就是在封装芯片的周围做出引脚,如SDRAM的IC为两侧有引脚,SGRAM的IC四面都有引脚。TSOP适合用SMT表面安装技术在PCB上安装布线,封装外形尺寸,寄生参数减小,适合高频应用,操作方便,可靠性高。采用这种技术的品牌有三星、现代、Kingston等,TSOP目前广泛应用于SDRAM内存的制造上,但是随着时间的推移和技术的进步,TSOP已越来越不适用于高频、高速的新一代内存。
如同微处理器一样,内存条的技术也是不断地更新。大家可能已发现手中内存条上的颗粒模样渐渐在变,变得比以前更小、更精致。变化不仅在表面上,而且这些新型的芯片在适用频率和电气特性上比老前辈又有了长足的进步。这一结晶应归功于那些厂商选用了新型内存芯片封装技术。以TinyBGA和BLP技术为代表的新型芯片封装技术逐渐成熟起来。
首先我们要提及的段棚就是TinyBGA技术,TinyBGA技术是尺闷Kingmax的专利,于1998年8月开发成功。要了解TinyBGA技术,首先要知道BGA是什么,BGA为Ball-Gird-Array的英文缩写,即球栅阵列封装,是新一代的芯片封装技术,它的I/O端子以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封装下面,BGA技术的优点是可增加I/O数和间距,消除高I/O数带来的生产成本和可靠握困则性问题。它已经在笔记本电脑的内存、主板芯片组等大规模集成电路的封装领域得到了广泛的应用。比如我们所熟知的Intel 845PE、VIA KT400芯片组等都是采用这一封装技术的产品。
TinyBGA就是微型BGA的意思,TinyBGA英文全称为Tiny Ball Grid Array(小型球栅阵列封装),其芯片面积与封装面积之比不小于1:1.14,属于BGA封装技术的一个分支。该项革新技术的应用可以使所有计算机中的DRAM内存在体积不变的情况下内存容量提高两到三倍,TinyBGA采用BT树脂以替代传统的TSOP技术,具有更小的体积,更好的散热性能和电性能。
TinyBGA封装技术使每平方英寸的存储量有了惊人的提升,在和128M TSOP封装的144针SO-DIMM相同空间的PCB板上利用TinyBGA封装方式可以制造256M内存。以相同大小的两片内存模块而言,TinyBGA封装方式的容量比TSOP高一倍,但价格却未有明显变化。资料显示,采用TinyBGA封装技术的内存产品以相同容量比较,体积只有TSOP封装的三分之一;当内存模组的制程直径小于0.25 m时TinyBGA封装的成本要小于TSOP封装成本。
TinyBGA封装内存的I/O端子是由芯片中心方向引出的,而TSOP则是由四周引出。这有效地缩短了信号的传导距离,信号传输线的长度仅是传统的TSOP技术的四分之一,因此信号的衰减便随之减少。这样不仅大幅度升芯片的抗干扰、抗噪性能,而且提高了电性能,采用TinyBGA封装芯片可抗高达300MHz的外额,而采用传统TSOP封装最高只可抗150MHz的外额。而且,用TinyBGA封装的内存,不但体积较之相同容量的TSOP封装芯片小,同时也更薄(封装高度小于0.8mm),从金属基板到散热体的有效散热路径仅有0.36mm。于是,TinyBGA内存便拥有更高的热传导效率,非常适用于长时间运行的系统,稳定性极佳。经过反复测试显示,TinyBGA的热抗阻比TSOP的低75%。很明显与传统TSOP封装方式相比,TinyBGA封装方式有更加快速和有效的散热途径。
除了TinyBGA之外,BLP技术也是目前市场上常用的一种技术,BLP英文全称为Bottom Leaded Plastic(底部引出塑封技术),其芯片面积与封装面积之比大于1:1.1,符合CSP(Chip Size Package)填封装规范。不仅高度和面积极小,而且电气特性得到了进一步的提高,制造成本也不高,广泛用于SDRAM\RDRAM\DDR等新一代内存制造上。随着由于BLP封装中关键部件塑封基底价格的不断下降,BLP封装内存很快就会走入普通用户的家庭
内存颗粒的封装方式经历了DIP、SIP、SOJ、TSOP、BGA、CSP的变革,可谓风风雨雨一路发展而来。在介绍内存颗粒封装之前,让我们先来看看内存的3种模块。
在早期的PC中,存储芯片都是直接焊接在主板上的, RAM的容量也就因此固定下来,如果要扩容就很麻烦。为了拓展RAM的容量,后来设计者就把存储芯片做成专门的存储模块,需要的时候再添加。
SIMM(单列直插存储模块)
体积小、重量轻,插在主板的专用插槽上。插槽上有防呆设计,能够避免插反,而且插槽两端有金属卡子将它卡住,这便是现今内存的雏形。其优点在于使用了标准引脚设计,几乎可以兼容所有的PC机。
DIMM(双列直插存储模块)
和SIMM相似,只是体积稍大。不同处在于SIMM的部分引脚前后连接在一起,而DIMM的每个引脚都是分开的,所以在电气性能上有较大改观,而且这样可以不用把模块做得很大就可以容纳更多的针脚,从而容易得到更大容量的RAM。
RIMM(Rambus直插式存储模块)
其外形有点像DIMM,只是体积要大一点,性能更好,但价格昂贵,发热量较大。为了解决发热问题,模块上都有一个很长的散热片。
C. 芯片存储数据的原理是什么
1、 sram 里面的单位是若干个开关组成一个触发器, 形成可以稳定存储 0, 1 信号, 同时可以通过时序和输入信号改变存储的值。
2、dram, 主要是根据电容上的电量, 电量大时, 电压高表示1, 反之表示0
芯片就是有大量的这些单元组成的, 所以能存储数据。
所谓程序其实就是数据. 电路从存储芯片读数据进来, 根据电路的时序还有电路的逻辑运算, 可以修改其他存储单元的数据
D. SK海力士宣布开发出238层闪存芯片,将于明年量产
SK海力士宣布开发出238层闪存芯片,将于明年量产
SK海力士宣布开发出238层闪存芯片,将于明年量产,SK 海力士 238 层 NAND 闪存在达到业界最高堆栈层数的同时实现了全球最小的面积。SK海力士宣布开发出238层闪存芯片,将于明年量产。
SK海力士宣布开发出238层闪存芯片,将于明年量产1
据国外媒体报道,周二,韩国芯片制造商SK海力士宣布,它已开发出238层NAND闪存芯片。
该公司表示,这款芯片是最小的NAND闪存芯片,数据传输速度与上一代芯片相比提升50%,读取数据消耗的能量降低21%,将用于PC存储设备、智能手机和服务器,计划在2023年上半年开始批量生产。
去年12月30日,SK海力士宣布完成收购英特尔NAND闪存及SSD业务的第一阶段。在第一阶段的交易中,英特尔向SK海力士出售SSD业务(包括转让NAND SSD相关的知识产权及员工)和大连的NAND闪存制造工厂,SK海力士则向英特尔支付70亿美元。
这笔收购交易的第二阶段预计将在2025年3月及之后进行,届时SK海力士将向英特尔支付余下的20亿美元。据悉,英特尔出售给SK海力士的相关资产交由后者新设立的子公司Solidigm管理。
由于全球经济的不确定性正在抑制消费者对电子产品的购买力,SK海力士在7月下旬宣布,将无限期推迟投资33亿美元新建存储芯片工厂的扩张计划。
据悉,SK海力士决定推迟扩建的工厂是该公司此前决定在清州园区建设的M17存储芯片工厂,该工厂原本计划于2023年晚些时候开工建设,预计最早于2025年完工。
外媒报道称,该公司之所以决定推迟扩建计划,可能是由于成本上升以及市场对芯片的需求放缓等问题。
SK海力士宣布开发出238层闪存芯片,将于明年量产2
SK 海力士官宣全球首发 238 层 512Gb TLC 4D NAND 闪存,将于明年上半年投入量产。现在,SK 海力士官方发文对其最新技术进行了介绍。
据介绍,SK 海力士 238 层 NAND 闪存在达到业界最高堆栈层数的同时实现了全球最小的面积。
SK 海力士在 2018 年研发的 96 层 NAND 闪存就超越了传统的 3D 方式,并导入了 4D 方式。为成功研发 4D 架构的芯片,公司采用了电荷捕获型技术 (CTF,Charge Trap Flash) 和 PUC (Peri. Under Cell) 技术。相比 3D 方式,4D 架构具有单元面积更小,生产效率更高的优点。
官方称,新产品每单位面积具备更高的密度,借其更小的面积能够在相同大小的硅晶片生产出更多的芯片,因此相比 176 层 NAND 闪存其生产效率也提高了 34%。
此外,238 层 NAND 闪存的数据传输速度为 2.4Gbps,相比前一代产品提高了 50%,芯片读取数据时的能源消耗也减少了 21%。
SK 海力士计划先为 cSSD 供应 238 层 NAND 闪存,随后将其导入范围逐渐延伸至智能手机和高容量的服务器 SSD 等。SK 海力士还将于明年发布 1Tb 密度的全新 238 层 NAND 闪存产品。
SK海力士宣布开发出238层闪存芯片,将于明年量产3
7月26日,美国美光科技表示将开始出货其最先进的NAND闪存芯片,也是首家正式宣布将NAND芯片扩展到超过200层的企业;本周三,韩国的SK海力士也宣布开发出一款超过200层的闪存芯片。
美光的闪存芯片由232层存储单元组成,数据传输速度将比其上一代176层的芯片快50%,且封装尺寸比前几代产品还要小28%。该芯片将主要瞄准人工智能和机器学习等以数据为中心的领域,满足其低延迟和高吞吐量的需求。
韩国SK海力士公司今日也宣布,开发出超200层的.NAND闪存芯片。该款芯片由238层存储单元组成,比美光的最新芯片还要多装6层。
据SK海力士称,238层芯片是其尺寸最小的NAND闪存芯片,数据传输速度和功率比上一代提高了50%,读取数据消耗的能量也减少了21%。
SK海力士这款最新芯片将在2023年上半年开始量产;而美光则表示将于2022年底开始量产232层NAND。
层数越高越好
NAND闪存几乎应用与所有主要的电子终端之中,智能手机、电脑、USB驱动器等都有它的存在。闪存受不受市场欢迎的两个重要因素,一是成本,二就是存储密度。
而自2013年三星设计出垂直堆叠单元技术后,芯片的层数比拼一直是各大NAND闪存芯片厂商竞争的重点。
与CPU和GPU仍在竞争增大晶体管密度、用更精细的技术大幅提高芯片性能不同,在NAND市场,目前,想要大幅提高存储密度,增加层数就是关键。因此,NAND闪存从最初的24层一路上升,发展到现在的200多层。
不过也有专家表示,在闪存芯片领域,各个厂家都有各自的技术架构和演进路线图,并不完全一致,各家都有各家的技术工艺特色。在低层级的时候,3D堆叠确实能够显着提升闪存的性能,但是随着层数的增加,性能提升也会遭遇瓶颈,需要在技术、成本和性能之间寻找一个平衡。总体而言,层数的领先并不能代表闪存技术上的绝对领先,还是综合成本和性能来看。
美光232层NAND使用了与三星第七代闪存相似的“双堆栈”技术。将232层分为两部分,每部分116层,从一个深窄的孔开始堆叠。通过导体和绝缘体的交替层蚀刻,用材料填充孔,并加工形成比特存储部分,从而制造出成品芯片。
而蚀刻和填充穿过所有堆叠层的孔,就成为了NAND闪存层数增加的技术关卡。
200层的野心
目前,大多数的闪存芯片仍在生产100+层数的芯片,但众多生产企业对200层的生产工艺都是跃跃欲试。
早在2019年,SK海力士就做出过大胆假设,在2025年推出500层堆叠产品,并在2032年实现800层以上。
今年稍早,美国西部数据与合作伙伴日本铠侠称,将很快推出超过200层的BiCS+内存芯片,预定在2024年正式面世。
参与层数竞争的三星电子也被曝将在今年底推出200层以上的第八代NAND闪存,业界猜测可达224层,传输速度和生产效率将提高30%。
现在全球的闪存格局,三星电子虽是技术的奠基者并在过去一直领导市场发展,但在200层以上的竞争上,略落后于美光与SK海力士。这两家公司入局虽晚,但技术演进势头很猛,在技术上可能保持领先优势。
而未来,据欧洲知名半导体研究机构IMEC认为,1000层的NAND闪存也不是很远,或在10年内就会出现。层数之争依旧是NAND闪存的主旋律,就看能否有人弯道超车了。
E. SSD的颗粒类型,MLC和TLC哪种颗粒的好
在U盘、SSD等固态存储产品中,闪存芯片颗粒是核心,其关乎产品成本、寿命以及速度。闪存芯片颗粒主要有三种类型,分别为SLC、MLC、TLC,三者之间的区别,如下:
slc、mlc、tlc闪存芯片颗粒区别介绍
1、SLC = Single-Level Cell ,即1bit/cell,速度快碰握寿命长,价格贵(约MLC 3倍以上的价格),约10万次擦写寿命;
2、MLC = Multi-Level Cell,即2bit/cell,速度一般寿命一般,价格一般,约3000---10000次擦写寿命。
3、TLC = Trinary-Level Cell,即3bit/cell,也有Flash厂家叫8LC,速度慢寿命短,价格便宜,约500-1000次擦写寿命。