micron-intro-to-memory-presentation—Memory简介.pdf

micron-intro-to-memory-presentation—Memory简介.pdf
这份文档是 Micron 公司的“内存导论”培训材料,主要面向对半导体存储技术感兴趣的工程师、技术人员、实习生及新员工等。内容涵盖了半导体存储的基本概念、重要组件、工作原理以及不同类型的存储技术。 **核心内容:** 1. **半导体存储基础:** * **存储的定义与类型:** 存储是利用数字技术存储信息的手段,分为易失性(DRAM)和非易失性(NAND Flash)两种。 * **存储的基本操作:** 读(READ)、写/编程(WRITE or PROGRAM)、擦除(ERASE) * **二进制语言:** 电子系统使用二进制语言存储信息,信息由位 (BITs) 和字节 (BYTEs) 编码。 * **存储的演进:** 简要介绍了从穿孔卡片到光盘,再到今天的磁存储、DRAM、Flash 存储技术的存储发展历程。 2. **半导体器件概述:** * **主要半导体器件类型:** 逻辑器件(CPU、GPU)、存储器件(DRAM、Flash、NOR)和特殊器件(CMOS 图像传感器、LEDs)。 * **半导体材料:** 重点介绍了硅材料,以及导电体、绝缘体和半导体的区别。 * **掺杂:** 通过掺杂改变硅的导电性,掺杂剂分为 N 型和 P 型。 * **重要半导体元件:** 电阻器、电容器、二极管和晶体管,描述了它们的功能。 3. **主要半导体元件工作原理** * **电阻器:** 限制电流。 * **电容器:** 存储电荷。 * **二极管:** 允许电流单向流动。 * **MOSFET 晶体管:** 是一种 Field Effect Transistor (FET) ,用于控制电流。MOSFET 在开状态下导电,在关状态下不导电。 4. **DRAM(动态随机存取存储器)** * **DRAM 存储单元:** 由一个晶体管和一个电容器组成,通过电容器的电荷来存储数据。 * **DRAM 工作原理:** 写入、读取和刷新。写入时,通过开启晶体管,将电荷存储到电容器中;读取时,检测电容器中是否存在电荷来判断存储的值;由于电荷会泄漏,需要定期刷新来保持数据。 * **DRAM 的演进:** 介绍了 DRAM 的发展历程,包括容量和密度的提升。 * **DRAM 的应用:** 包括智能手机、汽车 ADAS、数据中心、个人计算、游戏 PC 等领域。 5. **Flash 闪存** * **Flash 存储单元:** 由控制栅极、浮动栅极、隧道氧化层和源极/漏极构成,通过在浮动栅极中捕获电子来存储数据。 * **NAND Flash 工作原理:** 通过在控制栅极施加高电压,使电子穿过栅极氧化层并被捕获在浮栅中实现编程(写入);通过施加电压到衬底实现擦除;通过检测浮栅中的电荷来读取数据。 * **NAND 与 NOR 的区别:** NAND 以串联方式连接存储单元,存储密度高,但速度较慢;NOR 以并联方式连接存储单元,速度快,但存储密度较低。 * **多级单元 (MLC) 技术:** 通过在一个存储单元中存储多个比特来提高存储密度,如 SLC、MLC、TLC、QLC。 * **NAND Flash 的发展:** 2D NAND 演进到 3D NAND 技术。 6. **各种内存类型的对比和总结** * **主要内存类型的比较:** 介绍了 SRAM, DRAM, NAND, NOR 和硬盘的功耗,写入速度,读取速度和成本。 * **硅基存储技术总结:** 总结了 SRAM、DRAM、NAND 和 NOR Flash 的特性、速度、密度和应用。 7. **未来趋势** * **最新的 1ẞ HBM 和 232 层 3D NAND 技术:** 介绍了 Micron 最新的 HBM 技术和 232 层 NAND 技术,体现了 Micron 在存储技术领域的领先地位。 * **QLC 技术和更高密度:** 介绍了 QLC(四层单元)闪存技术及其在提高存储密度方面的作用。 **其他:** * 文档包含术语表,解释了常用术语。 * 文档还包含了 Micron 的版权声明和引用规范。
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