回收手機字庫181-2470
同步 -1558 ddr4以前瞻性的高傳輸速率、v- 低功耗與更大記憶容量,在2014年下半將導入英特爾工作站/伺服器以及桌上型電腦平臺,并與lp-ddr3存儲器將同時存在一段時間;至于nand flash快閃存儲器也跨入1x 制程,mlc將以islc/eslc自砍容量一半的方式,提升可抹寫次數(shù)(program erase;p/e)來搶占要求耐受度的軍方與工控市場,而c/p值高的tlc從隨碟、記憶卡的應用導向低端ssd…
ddr4伺服器先行 2016ddr3成為主流
處理器(cpu)、繪圖芯片(gpu)運算效能隨摩爾定律而飛快進展,加上云端運算、網(wǎng)際網(wǎng)路行動化浪潮下,持續(xù)驅(qū)動動態(tài)存儲器(dynamic ram;dram)的規(guī)格進化。從非同步的dip、edo dram,到邁向同步時脈操作的sdram開始,以及訊號上下緣觸發(fā)的ddr/ddr2/ddr3/ddr4存儲器,甚至導入20 與新型態(tài)的wide i/o介面以降低訊號腳位數(shù)與整體功耗。
處理器速度與云端運算持續(xù)驅(qū)動動態(tài)存儲器規(guī)格的演變,從dip、edo、sdram到ddr/ddr2/ddr3/ddr4。samsung/micron/intel
ddr4較以往不同的是改采vddq的終端電阻設計,v- 目前計劃中的傳輸速率進展到3,200mbps,比目前高速的ddr3-2133傳輸速率快了50 ,將來不排除直達4,266mbps;bank數(shù)也大幅增加到16個(x4/x8)或8個(x16/32),這使得采x8設計的單一ddr4存儲器模組,容量就可達到16gb容量。
而ddr4運作電壓僅1.2v,比ddr3的1.5v低了至少20 ,也比ddr3l的1.35v還低,更比目前x86 ultrabook/tablet使用的低功耗lp-ddr3的1.25v還要低,再加上ddr4一次支援 省電技術(deep power down),進入休眠模式時無須更新存儲器,或僅直接更新dimm上的單一存儲器顆粒,減少35 ~50 的待機功耗。
將來邁入20 制程時,會導入3d立體堆疊加矽鉆孔(3d stacks+tsv)封裝技術,以及針對繪圖芯片、移動設備提出低腳位數(shù)的wide i/o,來提升dram存儲器單位容量與頻寬。
英特爾將分別把ddr4規(guī)格導入伺服器/工作站平臺,以及桌上型電腦平臺(high-end desktop;hedt)。前者是伺服器處理器xeon e5-2600處理器(代號haswell-ep),搭配的ddr4存儲器為2,133mbps(ddr4-2133);后者則是預定 三季推出的8intel core i7 extreme edition處理器,同樣搭配ddr4-2133存儲器,以及支援14組usb 3.0、10組sata6gbps的x99芯片組,成為2014 4季至2015年上半年英特爾的桌上型電腦平臺組合。
而超微(amd)下一代apu(代號carrizo)已至2015年登場,但其存儲器支援性仍停留在ddr3。至于移動設備部份,安謀(arm)針對伺服器市場打造的64位元cortex-a57處理器,已預留對ddr4存儲器支援,而 三方ip供應商也提供了相關的ddr4 phy ip。
三星于2013年底量產(chǎn)20 制程的4gb存儲器顆粒,將32gb的存儲器推向伺服器市場;2014年1月推出移動設備用的低功耗ddr4(lp-ddr4)。sk海力士在2014年4月借助矽鉆孔(tsv)技術,開發(fā)出單一ddr4芯片外觀、容量達128gb。市場預料ddr4將與ddr3(ddr3l、lp-ddr3)等共存一段時間,預計到2016年才會ddr3而成為市場主流。
隨著采用傳統(tǒng)2d平面制程技術的nand flash即將nand flash大廠紛紛開始采用3d堆疊制程技術來增加密度。旺宏(macronix)在2006年提出multi tft(thin film transistor)的堆疊nand設計概念,同年samsung也發(fā)表stacked nand堆疊式快閃存儲器,2007年東芝發(fā)表bics,2009年東芝發(fā)表p-bics、三星發(fā)表tcat、vg-nand與vsat,2010年旺宏發(fā)表vg tft,2011發(fā)表pnvg tft,同年hynix也發(fā)表hybrid 3d技術。2010年vlsi研討會,旺宏公布以75 制程,tft be-sonos制程技術裝置的vg(垂直閘) 3d nand技術。預計2012年進入55nm制程,2013年進入36nm制程,2015年進入2xnm制程,制程進度落后其他大廠甚多。
三星(samsung)同樣于2006年發(fā)表stacked nand,2009年進一步發(fā)表垂直通道tcat與水平通道的vg-nand、vsat。2013年8月,三星發(fā)布名為v-nand的3d nand flash芯片,采用基于3d ctf(charge trap flash)技術和垂直堆疊單元結(jié)構(gòu),單一芯片可以集結(jié)、堆疊出128 gb的容量,比目前20nm平面nand flash多兩倍,性、寫入速度也比20nm制程nand flash還高。三星目前在3d-nand flash應用進度其他業(yè)者,v-nand制造基地將以韓國廠與新設立的西安廠為主。其v-nand目標直接揮軍伺服器等級固態(tài)硬碟,從2013年 四季開始,陸續(xù)送樣給伺服器業(yè)者或是資料 制造商進行測試。
東芝(toshiba)以2009年開發(fā)的bics—3d nand flash技術,從2014年季起開始小量試產(chǎn),目標在2015年前順利銜接現(xiàn)有1y、1z 技術的flash產(chǎn)品。為了后續(xù)3d nand flash的量產(chǎn)鋪路,東芝與新帝(sandisk)合資的日本三重縣四日市晶圓廠,期工程擴建計劃預計2014年q3完工,q3順利進入規(guī)?;a(chǎn)。而sk海力士與美光(micron)、英特爾(intel)陣營,也明確宣告各自3d nand flash的藍圖將接棒16 ,計劃于2014年q2送樣測試,快于年底量產(chǎn)。
由于3d nand flash存儲器的制造步驟、工序以及生產(chǎn)良率的提升,要比以往2d平面nand flash需要更長時間,且在應用端與主芯片及系統(tǒng)整合的驗證流程上也相當耗時,故初期3d nand flash芯片將以少量生產(chǎn)為主,對整個移動設備與儲存市場上的替代效應,在明年底以前應該還看不到。
移動設備的快閃存儲器容量、速率進展
移動設備所需要的gb儲存容量,據(jù)估計每部手機搭配的nand flash容量,將從2012年5.5gb增加到2015年的25.1gb;每部平板電腦搭配nand flash容量,從28.7gb增加到2015年的96.1gb。
emmc(embedded multimedia card)是jedec協(xié)的儲存媒體規(guī)范,其藉由將mmc controller跟nand flash封裝成一顆芯片的方式,移動設備無須顧慮著nand flash制程與規(guī)格的改變,與新世代nand flash搭配的快閃存儲器控制芯片與韌體的搭配,進而簡化體積與電路設計。2013年有4.5億部移動設備均使用emmc。
而universal flash storage(ufs)將以往emmc安、低功耗、小尺寸封裝的應用, 目前ssd所使用到的高速串列介面技術,目前ufs 1.1規(guī)格傳輸速率達到3gbps,未來ufs 2.0將可進一步達到6gbps。因ufs跟既有的emmc介面迥然不同也無法相容,相關產(chǎn)業(yè)供應鏈尚未齊,整個產(chǎn)業(yè) 尚未建立,ufs產(chǎn)品預估2014年才有小量產(chǎn)品出現(xiàn)在市面上,且因成本因素會瞄準在市場,ufs與emmc兩者屆時會并存在市場上一陣子。