Clever Geek Handbook

Souviens-toi de tout. Comprendre la mémoire à semi-conducteurs

Lorsque j'ai Ă©crit l'article «Who's Who in the World of Microelectronics» en dĂ©but d'annĂ©e , j'ai Ă©tĂ© surpris de constater que dans les dix premières sociĂ©tĂ©s de semi-conducteurs, cinq se consacrent Ă  la production de mĂ©moire, dont deux - uniquement Ă  la production de mĂ©moire. Le volume total du marchĂ© mondial des mĂ©moires Ă  semi-conducteurs est estimĂ© Ă  110 milliards de dollars et constitue un casse-tĂŞte constant pour les participants et les investisseurs, car, malgrĂ© la croissance Ă  long terme avec l'ensemble de l'industrie de la microĂ©lectronique, le marchĂ© de la mĂ©moire locale est très fiĂ©vreux - 130 milliards en 2017, 163 en 2018. 110 en 2019 et 110 sont attendus d'ici fin 2020. 





Top 10 des entreprises mondiales de microélectronique, les fabricants de mémoire sont surlignés en rouge.
Top 10 des entreprises mondiales de microélectronique, les fabricants de mémoire sont surlignés en rouge.

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, , . , , , . – -, . (SRAM), (DRAM) “” (HDD SSD).





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Un diagramme de la hiérarchie de la mémoire dans les systèmes informatiques, avec des tailles de mémoire relatives et des latences d'accès.
, .

-

– -. , , . . -, , ( , ). - , . “ ” – 6T-.





Schéma de câblage des cellules SRAM 6T
6T- SRAM

– , DRAM -, , . , , . , , SRAM : – 28, 7 5 – , SRAM . , .





Différentes variantes de la topologie d'une cellule mémoire statique à six transistors. Source - G. Apostolidis et. al., «Design and Simulation of 6T SRAM Cell Architectures in 32nm Technology», Journal of Engineering Science and Technology Review, 2016
. — G. Apostolidis et. al., «Design and Simulation of 6T SRAM Cell Architectures in 32nm Technology», Journal of Engineering Science and Technology Review, 2016

SRAM , , Am2900 581 . , , - , , , . - . , , , SRAM : 420 , 0.3% , . – , , , - . , SRAM – . , SRAM , . , , -, , MRAM, , , Cypress – , .





– , , . , ( ) .





Schémas de cellules de mémoire dynamiques et statiques

. DRAM (Intel 1103) 1970 1024 , 16 ! , . -, , DRAM , , .





Un diagramme schématique des progrès de la technologie de production DRAM.
DRAM.

, DRAM , , .





, Intel

Intel 1968 . , . Intel , DRAM, - , DRAM, Toshiba, .





, Intel -, , Micron, , Intel Optane, .





DRAM 60-80 . NAND Flash, . DRAM – Samsung SK Hynix, Micron. – , Samsung , Micron SK Hynix , DRAM Flash. 95% , .





– , (40-50%), (15-20% ), (20-25%). , , , .





, “ ”, , HBM – high bandwidth memory. , , , , .





L'intérieur de l'accélérateur graphique AMD Fiji. Le cristal central est l'ordinateur réel, des deux côtés, il y a des puces HBM DRAM emballées en plusieurs couches.
AMD Fiji. – , – HBM DRAM.

, , – , . 16 , – Kingston Technology 80%, 2-3% . Kingston – Micron SK Hynix. Samsung , , , DRAM .





, Kingston

Kingston – , 1987 ,  SIMM- . , Kingston “” 1995 , , DRAM c 25% 80% , SSD, Kingston , 26% 8% 6% .





Module RAM Kingston. Faites attention à la densité d'emballage des puces sur la carte.
Kingston. .

Kingston - , , . , Kingston .





, DRAM Intel? 1999 Hitachi NEC Elpida, DRAM- Mitshibishi. , , , Apple. 2009 Elpida, 2012 , Micron.





DRAM flash-, .





-

SRAM, DRAM – , , . , , , - – . – . – , IBM , 2.5- HDD . , , SSD. HDD 2012, -.





Différentes générations de disques durs.
.

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Structure des cellules Flash
-

- : , . , , – .





- , , , , , . - – NOR Flash NAND Flash, . – NAND , NOR .





Comparaison des architectures NOR Flash et NAND Flash
NOR Flash NAND Flash

NOR Flash , , . NAND Flash : , , – . , - , – - ? , , , word line. NAND Flash , . , , , random-access.





, – NAND Flash NOR Flash, , : NAND – 40-60 , NOR – . ? , . NOR Flash , , NAND Flash , , , , .





, NAND Flash – , – - -. . NOR Flash – , – , , . , embedded , NOR Flash EEPROM.





: PROM

, EEPROM, – , – Read-Only Memory ROM. . ( , Intel 8086. , - - , , ? PROM (P – programmable), , , , .





– Antifuse, . : ( ), , . , , .





L'apparition de la mémoire sur les cavaliers grillés

, , , EPROM (E – erasable) EEPROM (EE – electrically erasable). -. EEPROM NOR Flash c .





NAND Flash

NAND Flash, , , HDD , , . NAND Flash – Samsung (33% ), Kioxia ( Toshiba, 20% ), Western Digital (14%), SK Hynix (11%), Micron (10%), Intel (8%).





, , Intel, Micron -. – Western Digital, HDD, – fabless- . WD Kioxia, . WD – RISC-V, .





NAND Flash, . -, “” , , - , – , - . , - , 3D NAND , , , .





Coupe schématique de la mémoire Flash NAND 2D et 3D
NAND Flash

, , , . , – , , ( , ). , , – , . , , , , 128 192 , -. - 15-20 , – 0.1-0.2 ! , GAAFET . Samsung 1 , .





, 97% . , , .





, - , , . , DRAM -, , . , , ,   EEPROM, , -.





– MRAM ( RAM), FRAM ( RAM) PCM (phase-change memory).





FRAM – . , FRAM . , MSP430, , – , 130 , – . , , FRAM, FeFET, .





MRAM , , . , – , . MRAM 2004, -. , , , MRAM , , . , , MRAM , Samsung GlobalFoundries.





PCM – , , , ( ). PCM , MRAM – , . PCM : 2012 Micron , 2014 . – Intel 2017 3D Xpoint SSD Optane (Intel) X100 (Micron). , . , SSD NAND Flash.





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, , , . , . – , . , DRAM flash- . ?





-, - SRAM. – 16631, 16 90 , “”. , , .





-, "" 180 EEPROM, (RFID-) 16 . , , , .





EEPROM, – “-”, MRAM. – , 300 . , - , , MRAM. (, 300 ). 1 4 , 35 35/90/120/150 . MRAM, SMIC TowerJazz. , .





, – , . 122 , , – , . , , NAND flash , , . – -. , , . , , .







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