腾讯分分彩计划主流半导体存储器性能对比及未来发展趋势分析 -

编辑:凯恩/2019-01-03 12:43

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  半导体存储器是一个高度垄断的市场,其三大主流产品DRAM,NAND Flash,NOR Flash更是如此,尤其是前两者,全球市场基本被前三大公司占据,且近年来垄断程度逐步加剧。以DRAM和NAND两种主要存储芯片为例,2016年第一季度,DRAM市场93%份额由韩国三星、海力士和美国美光科技三家占据,而NAND Flash市场几乎全部被三星、海力士、东芝、闪迪、美光和英特尔等六家瓜分。

  半导体存储器种类繁多,不同产品技术原理不同,均各有优缺点和适用领域。例如SRAM(静态随机存储器)能利用触发器的两个稳态来表示信息0和1,即不需要刷新电路就能保存它内部存储的数据,故SRAM读写速度非常快,但是它非常昂贵,且功耗大,只用在CPU的一、二级缓存(Cache)等对存储速度要求很严格的地方。广泛运用的产品必定要能兼顾性能和成本,从市场规模来看,当下最主流的存储器是DRAM,NAND Flash,NOR Flash,这三者占据了所有半导体存储器规模的95%左右,尤其是前两者,占总规模约9成。

  DRAM:动态随机存储器(Dynamic RAM),“动态”两字指的是每隔一段时间,要刷新充电一次,否则内部的数据即会消失。这是因为DRAM的基本单元是一个晶体管加一个电容,并用电容有无电荷来表示数字信息0和1,电容漏电很快,为防止电容漏电而导致读取信息出错,需要周期性地给DRAM的电容充电,故DRAM速度比SRAM慢。

  另一方面,这种简单的存储模式也使得DRAM的集成度远高于SRAM,腾讯分分彩计划一个DRAM存储单元仅需一个晶体管和一个小电容,而每个SRAM单元需要四到六个晶体管和其他零件,故DRAM在高密度(大容量)以及价格方面均比SRAM有优势。SRAM多用于对性能要求极高的地方(如CPU的一级二级缓冲),而DRAM则主要用于计算机的内存条等领域。

  移动终端内存条增长迅速:除了计算机内存条之外,移动终端的内存条也是DRAM的一大运用领域,得益于近几年来电子产品“移动化”的消费趋势,移动终端DRAM市场增长很快,2009年移动DRAM出货量还仅占整体DRAM的5.1%,到了14年这一比例已经激增为36%,并且仍然呈上升趋势,预计15年会突破50%。而在中国,由于人口众多,智能手机普及率逐年升高,移动端DRAM占比更是在2014年就已达到55%。

  平面微缩趋近极限,3D 封装开辟新路: DRAM每一次制程的更新换代,都需要大量的投入,以制程从30 nm更新到20 nm为例,后者需要的光刻掩模版数目增加了30%,非光刻工艺步骤数翻倍,对洁净室厂房面积的要求也随着设备数的上升而增加了80%以上,此前这些成本都可以通过单晶圆更多的芯片产出和性能带来的溢价所弥补,但随着制程的不断微缩,增加的成本和收入之间的差距逐渐缩小。故各大厂商开始研究Z方向的扩展能力,三星率先从封装角度实现3D DRAM,采用TSV封装技术,将多个DRAM芯片堆叠起来,从而大幅提升单根内存条容量和性能。