Clever Geek Handbook

Recuerda todo. ComprensiĂłn de la memoria de semiconductores

Cuando escribĂ­ el artĂ­culo "QuiĂ©n es quiĂ©n en el mundo de la microelectrĂłnica" a principios de año , me sorprendiĂł que de las diez principales empresas de semiconductores, cinco se dedican a la producciĂłn de memoria, incluidas dos, solo a la producciĂłn de memoria. El volumen total del mercado mundial de memorias de semiconductores se estima en 110.000 millones de dĂłlares y es un dolor de cabeza constante para los participantes e inversores porque, a pesar del crecimiento a largo plazo junto con toda la industria de la microelectrĂłnica, el mercado local de memorias es muy febril: 130.000 millones en 2017, 163 en 2018. 110 en 2019 y 110 previstos para finales de 2020. 





Las 10 principales empresas microelectrónicas del mundo, los fabricantes de memorias están resaltados en rojo.
Las 10 empresas microelectrónicas más importantes del mundo, los fabricantes de memorias están resaltados en rojo.

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





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Un diagrama de la jerarquía de memoria en los sistemas informáticos, con tamaños de memoria relativos y latencias de acceso.
, .

-

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





Diagrama de cableado de la celda SRAM 6T
6T- SRAM

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





Diferentes variantes de la topología de una celda de memoria estática de seis transistores. Fuente: G. Apostolidis et. al., "Diseño y simulación de arquitecturas de celda 6T SRAM en tecnología de 32 nm", Revista de revisión de ciencia y tecnología de ingeniería, 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 – , .





– , , . , ( ) .





Esquemas de celdas de memoria dinámicas y estáticas

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





Un diagrama esquemático del progreso de la tecnología de producción de 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. , , , , .





El interior del acelerador de gráficos AMD Fiji. La matriz central es la computadora real, en ambos lados hay chips DRAM de HBM empaquetados en varias capas.
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% .





MĂłdulo RAM Kingston. Preste atenciĂłn a la densidad de empaque de los chips en la placa.
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, -.





Diferentes generaciones de discos duros.
.

- - , , – “”. , , , , - , – ! , - – , .





Estructura de la celda flash
-

- : , . , , – .





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





ComparaciĂłn de las arquitecturas NOR Flash y 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, . : ( ), , . , , .





La apariciĂłn de la memoria en los puentes quemados.

, , , 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 , , , .





Sección esquemática de memoria Flash NAND 2D y 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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