DRAM封装及模块技术趋势
发布时间:2008/6/3 0:00:00 访问次数:437
动态随机存储器dram与中央处理器cpu一样,已成为pc的核心芯片。正如其名称含义,dram是一种需要数据再生的随机存储器,pc当前要执行的程序和数据都保存在由dram组成的内存模块主存储系统内,最常用单管mos器件构成存储单元,以集成的微小栅电容动态的存储电荷来记忆二进制数据,集成度高,存储容量大。功耗小,成本低。计算机cpu芯片急速发展,每推出一款新型cpu的速度均以百兆赫为单位提高,拉动dram沿摩尔定律高速推进,急需封装技术密切支持。因而dram内存芯片封装技术备受it界关注。
2 dram品种类型及市场状况
产业界对dram投资力度加大,芯片技术日新月异,正努力突破0.1 μm线宽电容记忆元件的纵横比理论极限,结构上推出堆叠式、沟槽式产品,采用高速、多层铜互连技术以及高、低绝缘材料研发产品。光刻是减少dram线宽的关键工艺,193nm准分子激光扫描分步投影光刻将成为90nm 工艺的主流光刻设备,并向70nm工艺延伸,预计到2009年将应用45nm光刻设计尺寸,制备0.02μm特征尺寸的64gb产品,2012年可应用32nm光刻设计尺寸,制备0.016μm特征尺寸的256gb dram。
dram按产品类型划分,市场上主要有单数据传输率的同步s(synchronous)dram和双倍数据速率ddr(double data rata sdram)以及直接接口dr(direct rambus)dram等三大类别产品系列。sdram的内存频率与cpu的频率能同步存取数据,节省执行指令及数据传输时间,应用片内时钟,使输入及输出能同步进行,实现无等待,当前主流的sdram的时钟频率为133mhz,有的已达到166 mhz。drdram采用高速而窄的存储总线与信息包指令,在存储记忆部分和主控部分都带有控制器,也是新一代的主流内存标准之一,主要用于对质量和速度有很高要求的带图形显示功能的pc中,其发展历程并不平坦,成本过高而饱受非议。2003年5月,英特尔宣布停止生产支持drdram的i860、i850cpu芯片,并声称所有新的cpu芯片组将支持ddr,意味这种内存将逐渐退出市场。不过,rambus公司也绝境反击,自主开发出一种新的xdr(extueme datarata dram,极快的数据传输内存)技术,仍采用与以往相同的串行结构,不同的是xdr拥有独立的数据通道,有效降低延迟时间,传输速率达3.2ghz甚至6.4ghz,能以惊人的高速运转并提供几近夸张的带宽,最高100gb·s-1。xdr技术最早也得在今后1年左右才能上市,若价位仍昂贵,其成功与否尚无法定论。
ddr由sdram技术发展而来,仍属于这一工艺技术体系,其重大改进是可在时钟触发沿的上升、下降沿都能进行数据的读取,传输速率为sdram的两倍,提供双倍内存带宽。在生产线上,只要将sdram生产线稍作改进,即可生产ddr,制造技术、封装形式、材料消耗也基本相同,无需太大的投入即可量产,生产成本大体相同。内存模块和主板厂商都可利用现存的设备及技术,生产支持ddr的产品,市场主流有100 mhz、133 mhz、166mhz、400 mhz的模块产品,其带宽对比如表1所示,快速才是发展的硬道理,使新一代的高性能pc系统成为可能,包括台式机、工作站、服务器、便携式电脑、图形适配器、路由器等。按mb量计算,2002年ddr产量已超过sdram,256/512mb的ddr在2004年仍是主流产品,据三星声称,2003年上半段ddr占全部dram产品的40%,2004年上升至60%。建立在内存控制器基础上的双通道模式ddr和qbm四存储体存储器ddr技术日趋成熟,前者最大可提供6.4 gb·s-1的内存带宽,后者只增加一个小模块,就可提供相当于ddrⅱ的峰值性能。
内存和cpu芯片厂商并不满足于第一代ddr性能,电子器件工程联合委员会jedec多次公开展示ddrⅱ规范标准,如表2所示。相对于第一代ddr,ddrⅱ主要有这样一些改进:预取数据容量从2bit提高到4bit,在每个数据位同时取4位串行信息;工作电压从2.5v降到1.8v,改用更低的芯核电压和sstl i/o电压;采用片内终结器设计,即将原来在主板上的终结电阻集成到片内,有助于提高高频下的信号质量,并降低主板成本;频率从400 mhz起跳,紧接着就会达到533 mhz;为减少阻抗与连线长度,改用bga封装;今后从1gb开始,还将采用8存储体阵列;将融入cas、ocd、:ddt等新性能指标中断指令,提升内存带宽的利用率,最高可实现800 mhz、带宽6.4 gb/s,采用双通道带宽可飙升到12.8gb/s。各内存厂商都在发展512mb高密度ddr400与ddrⅱ芯片,ddrⅱ凭借其优异的性能极有可能在2004年蓄热猛发。ddrⅲ 更是在ddrⅱ 基础上的翻倍发展,预计将会在2007年推出。
从ddr替代sdram的情况看,内
动态随机存储器dram与中央处理器cpu一样,已成为pc的核心芯片。正如其名称含义,dram是一种需要数据再生的随机存储器,pc当前要执行的程序和数据都保存在由dram组成的内存模块主存储系统内,最常用单管mos器件构成存储单元,以集成的微小栅电容动态的存储电荷来记忆二进制数据,集成度高,存储容量大。功耗小,成本低。计算机cpu芯片急速发展,每推出一款新型cpu的速度均以百兆赫为单位提高,拉动dram沿摩尔定律高速推进,急需封装技术密切支持。因而dram内存芯片封装技术备受it界关注。
2 dram品种类型及市场状况
产业界对dram投资力度加大,芯片技术日新月异,正努力突破0.1 μm线宽电容记忆元件的纵横比理论极限,结构上推出堆叠式、沟槽式产品,采用高速、多层铜互连技术以及高、低绝缘材料研发产品。光刻是减少dram线宽的关键工艺,193nm准分子激光扫描分步投影光刻将成为90nm 工艺的主流光刻设备,并向70nm工艺延伸,预计到2009年将应用45nm光刻设计尺寸,制备0.02μm特征尺寸的64gb产品,2012年可应用32nm光刻设计尺寸,制备0.016μm特征尺寸的256gb dram。
dram按产品类型划分,市场上主要有单数据传输率的同步s(synchronous)dram和双倍数据速率ddr(double data rata sdram)以及直接接口dr(direct rambus)dram等三大类别产品系列。sdram的内存频率与cpu的频率能同步存取数据,节省执行指令及数据传输时间,应用片内时钟,使输入及输出能同步进行,实现无等待,当前主流的sdram的时钟频率为133mhz,有的已达到166 mhz。drdram采用高速而窄的存储总线与信息包指令,在存储记忆部分和主控部分都带有控制器,也是新一代的主流内存标准之一,主要用于对质量和速度有很高要求的带图形显示功能的pc中,其发展历程并不平坦,成本过高而饱受非议。2003年5月,英特尔宣布停止生产支持drdram的i860、i850cpu芯片,并声称所有新的cpu芯片组将支持ddr,意味这种内存将逐渐退出市场。不过,rambus公司也绝境反击,自主开发出一种新的xdr(extueme datarata dram,极快的数据传输内存)技术,仍采用与以往相同的串行结构,不同的是xdr拥有独立的数据通道,有效降低延迟时间,传输速率达3.2ghz甚至6.4ghz,能以惊人的高速运转并提供几近夸张的带宽,最高100gb·s-1。xdr技术最早也得在今后1年左右才能上市,若价位仍昂贵,其成功与否尚无法定论。
ddr由sdram技术发展而来,仍属于这一工艺技术体系,其重大改进是可在时钟触发沿的上升、下降沿都能进行数据的读取,传输速率为sdram的两倍,提供双倍内存带宽。在生产线上,只要将sdram生产线稍作改进,即可生产ddr,制造技术、封装形式、材料消耗也基本相同,无需太大的投入即可量产,生产成本大体相同。内存模块和主板厂商都可利用现存的设备及技术,生产支持ddr的产品,市场主流有100 mhz、133 mhz、166mhz、400 mhz的模块产品,其带宽对比如表1所示,快速才是发展的硬道理,使新一代的高性能pc系统成为可能,包括台式机、工作站、服务器、便携式电脑、图形适配器、路由器等。按mb量计算,2002年ddr产量已超过sdram,256/512mb的ddr在2004年仍是主流产品,据三星声称,2003年上半段ddr占全部dram产品的40%,2004年上升至60%。建立在内存控制器基础上的双通道模式ddr和qbm四存储体存储器ddr技术日趋成熟,前者最大可提供6.4 gb·s-1的内存带宽,后者只增加一个小模块,就可提供相当于ddrⅱ的峰值性能。
内存和cpu芯片厂商并不满足于第一代ddr性能,电子器件工程联合委员会jedec多次公开展示ddrⅱ规范标准,如表2所示。相对于第一代ddr,ddrⅱ主要有这样一些改进:预取数据容量从2bit提高到4bit,在每个数据位同时取4位串行信息;工作电压从2.5v降到1.8v,改用更低的芯核电压和sstl i/o电压;采用片内终结器设计,即将原来在主板上的终结电阻集成到片内,有助于提高高频下的信号质量,并降低主板成本;频率从400 mhz起跳,紧接着就会达到533 mhz;为减少阻抗与连线长度,改用bga封装;今后从1gb开始,还将采用8存储体阵列;将融入cas、ocd、:ddt等新性能指标中断指令,提升内存带宽的利用率,最高可实现800 mhz、带宽6.4 gb/s,采用双通道带宽可飙升到12.8gb/s。各内存厂商都在发展512mb高密度ddr400与ddrⅱ芯片,ddrⅱ凭借其优异的性能极有可能在2004年蓄热猛发。ddrⅲ 更是在ddrⅱ 基础上的翻倍发展,预计将会在2007年推出。
从ddr替代sdram的情况看,内
上一篇:电子封装中的X-ray检测技术
上一篇:颗粒封装技术