制造业
内存制造
内存制造


简介

内存是计算机中重要的部件之一,它是与CPU进行沟通的桥梁。计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的,因此内存的性能对计算机的影响非常大。内存(Memory)也被称为内存储器,其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据,以及与硬盘等外部存储器交换的数据。只要计算机在运行中,CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算,当运算完成后CPU再将结果传送出来,内存的运行也决定了计算机的稳定运行。 内存是由内存芯片、电路板、金手指等部分组成的。

种类

按工作原理分类

只读存储器

ROM表示只读存储器(Read Only Memory,ROM),在制造ROM的时候,信息(数据或程序)就被存入并永久保存。这些信息只能读出,一般不能写入,即使机器停电,这些数据也不会丢失。ROM一般用于存放计算机的基本程序和数据,如 BIOS ROM。其物理外形一般是双列直插式(DIP)的集成块。

现在比较流行的只读存储器是闪存(Flash Memory),它属于 EEPROM(电擦除可编程只读存储器)的升级,可以通过电学原理反复擦写。现在大部分BIOS程序就存储在 FlashROM 芯片中。U盘和固态硬盘(SSD)也是利用闪存原理做成的。

随机存储器

随机存储器(Random Access Memory,RAM)表示既可以从中读取数据,也可以写入数据。当机器电源关闭时,存于其中的数据就会丢失。我们通常购买或升级的内存条就是用作电脑的内存,内存条(SIMM)就是将 RAM 集成块集中在一起的一小块电路板,它插在计算机中的内存插槽上,以减少 RAM 集成块占用的空间。目前市场上常见的内存条有 1G/条,2G/条,4G/条等。

RAM分为两种:DRAM和SRAM。

  • DRAM(Dynamic RAM,动态随机存储器)的存储单元是由电容和相关元件做成的,电容内存储电荷的多寡代表信号 0 和 1 。电容存在漏电现象,电荷不足会导致存储单元数据出错,所以 DRAM 需要周期性刷新,以保持电荷状态。DRAM 结构较简单且集成度高,通常用于制造内存条中的存储芯片。
  • SRAM( Static RAM,静态随机存储器)的存储单元是由晶体管和相关元件做成的锁存器,每个存储单元具有锁存“0”和“1”信号的功能。它速度快且不需要刷新操作,但集成度差和功耗较大,通常用于制造容量小但效率高的CPU缓存。

高速缓冲存储器(Cache)

Cache 也是我们经常遇到的概念,也就是平常看到的一级缓存(L1 Cache)、二级缓存(L2 Cache)、三级缓存(L3 Cache)这些数据,它位于 CPU 与内存之间,是一个读写速度比内存更快的存储器。当CPU向内存中写入或读出数据时,这个数据也被存储进高速缓冲存储器中。当 CPU 再次需要这些数据时,CPU 就从高速缓冲存储器读取数据,而不是访问较慢的内存,当然,如需要的数据在 Cache 中没有,CPU 会再去读取内存中的数据。

按内存技术标准分类

FPM内存

FPM 是 Fast Page Mode(快页模式)的简称,是较早的 PC 机内存类型 普遍使用的内存,它每隔 3 个时钟脉冲周期传送一次数据。现在早就被淘汰掉了。

EDO内存

EDO 是 Extended Data Out(扩展数据输出)的简称,它取消了主板与内存两个存储周期之间的时间间隔,每隔 2 个时钟脉冲周期传输一次数据,大大地缩短了存取时间,使存取速度提高 30%,达到 60ns。EDO内存主要用于 72 线的 SIMM 内存条,以及采用 EDO 内存芯片的 PCI 显示卡。这种内存流行在 486 以及早期的奔腾计算机系统中,它有 72 线和 168 线之分,采用 5V 工作电压,带宽 32 bit,必须两条或四条成对使用,可用于英特尔 430FX/430VX 甚至 430TX 芯片组主板上。也已经被淘汰,只能在某些老爷机上见到。

SDRAM

SDRAM,即Synchronous DRAM(同步动态随机存储器),曾经是 PC 电脑上最为广泛应用的一种内存类型,即便在今天SDRAM仍旧还在市场占有一席之地。既然是“同步动态随机存储器”,那就代表着它的工作速度是与系统总线速度同步的。 SDRAM 内存又分为 PC66、PC100、PC133 等不同规格,而规格后面的数字就代表着该内存最大所能正常工作系统总线速度,比如 PC100,那就说明此内存可以在系统总线为 100MHz 的电脑中同步工作。与系统总线速度同步,也就是与系统时钟同步,这样就避免了不必要的等待周期,减少数据存储时间。同步还使存储控制器知道在哪一个时钟脉冲期由数据请求使用,因此数据可在脉冲上升期便开始传输。SDRAM 采用 3.3 伏工作电压,168Pin 的 DIMM 接口,带宽为 64 位。SDRAM 不仅应用在内存上,在显存上也较为常见。

DDR SDRAM

严格地说,DDR 应该叫 DDR SDRAM,人们习惯称为 DDR,部分初学者也常看到 DDR SDRAM,就认为是 SDRAM。DDR SDRAM 是 Double Data Rate SDRAM 的缩写,是双倍速率同步动态随机存储器的意思。DDR 内存是在 SDRAM 内存基础上发展而来的,仍然沿用 SDRAM 生产体系,因此对于内存厂商而言,只需对制造普通 SDRAM 的设备稍加改进,即可实现 DDR 内存的生产,可有效的降低成本。

SDRAM 在一个时钟周期内只传输一次数据,它是在时钟的上升期进行数据传输;而DDR 内存则是一个时钟周期内传输两次数据,它能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据,因此称为双倍速率同步动态随机存储器。DDR 内存可以在与 SDRAM 相同的总线频率下达到更高的数据传输率。与 SDRAM 相比:DDR 运用了更先进的同步电路,使指定地址、数据的输送和输出主要步骤既独立执行,又保持与 CPU 完全同步;DDR使用了DLL(Delay Locked Loop,延时锁定回路提供一个数据滤波信号)技术,当数据有效时,存储控制器可使用这个数据滤波信号来精确定位数据,每 16 次输出一次,并重新同步来自不同存储器模块的数据。DDL 本质上不需要提高时钟频率就能加倍提高 SDRAM 的速度,它允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿读出数据,因而其速度是标准 SDRAM 的两倍。从外形体积上 DDR 与 SDRAM 相比差别并不大,他们具有同样的尺寸和同样的针脚距离。但 DDR 为 184 针脚,比 SDRAM 多出了 16 个针脚,主要包含了新的控制、时钟、电源和接地等信号。DDR 内存采用的是支持 2.5V 电压的 SSTL2 标准,而不是 SDRAM 使用的 3.3V 电压的 LVTTL 标准。

RDRAM

RDRAM(Rambus DRAM)是美国的 RAMBUS 公司开发的一种内存。与 DDR 和 SDRAM 不同,它采用了串行的数据传输模式。在推出时,因为其彻底改变了内存的传输模式,无法保证与原有的制造工艺相兼容,而且内存厂商要生产 RDRAM 还必须要缴纳一定专利费用,再加上其本身制造成本,就导致了 RDRAM 从一问世就高昂的价格让普通用户无法接受。而同时期的 DDR 则能以较低的价格,不错的性能,逐渐成为主流,虽然 RDRAM 曾受到英特尔公司的大力支持,但始终没有成为主流。RDRAM 的数据存储位宽是 16 位,远低于 DDR 和 SDRAM 的 64 位。但在频率方面则远远高于二者,可以达到 400MHz 乃至更高。同样也是在一个时钟周期内传输两次数据,能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据,内存带宽能达到 1.6Gbyte/s。

普通的 DRAM 行缓冲器的信息在写回存储器后便不再保留,而 RDRAM 则具有继续保持这一信息的特性,于是在进行存储器访问时,如行缓冲器中已经有目标数据,则可利用,因而实现了高速访问。另外其可把数据集中起来以分组的形式传送,所以只要最初用 24 个时钟,以后便可每 1 时钟读出 1 个字节。一次访问所能读出的数据长度可以达到 256 字节。

评判标准

容量

电脑内存条,一般以容量作为标准,内存条通常有8GB……(通常是2的幂)等容量级别,目前,8GB、16GB内存已成为了主流配置。

流程

准备工作

在内存生产之前,必须先对内存PCB(印刷电路板)、内存芯片等原料进行检验,确认质量合格后就可开始生产了。

刮锡膏

内存生产的第一道工序是刮锡膏,刮锡膏机将内存PCB上需要焊接芯片的地方刮上锡膏。锡膏的作用辅助芯片粘贴在PCB上。

AOI检测

刮完锡膏后,工人要对PCB进行检测,先用精密的AOI(Automatic Optical Inspection,自动光学检测仪)判断PCB上刮锡膏的地方是否有缺陷。

锡膏厚度检测

AOI检测结束后,工人还要检测PCB上各部分锡膏厚度是否均匀,有问题的产品会立刻被挑选出来,避免进入下一个生产环节。

贴件封装

接下来就要在PCB上安装内存芯片、SPD(串行存在检测)芯片等元件,这就要借助高速的SMT(表面贴装技术)机完成这项工作了。

回流焊

贴片元件通过锡膏粘附在内存PCB上之后,还必须通过回流焊来完成焊接,这样元件就能固定在PCB上了。

X光检测

经过回流焊之后,内存基本上就成型了。接下来就要进行测试了。首先利用X光机检测BGA(球状栅格阵列)封装或者WLCSP(晶圆级芯片封装)的内存芯片的锡球,看焊接是否正常。

目测

X光检测后就要对整个内存PCB进行全面细致的外观检测,这个过程是工人在放大镜下以目测方式进行的。

贴标

目测通过后的内存就进入自动贴标工序,自动贴标机会自动将产品条码贴在每一片内存模组上。条码上主要记录内存模组的料号,生产流水序号,产品规格等。

自动裁切

由于内存模组是以连板的形式生产的,因此,打标后的连板内存模组必须通过自动裁板机分割成单一的内存模组,即我们平常看到的单根内存条。

写SPD信息

我们知道,一般每根内存条上都有一个SPD芯片,里面记录了该内存条的工作频率、工作电压、速度、容量等信息。所以完成裁切的每根内存条就进入了SPD信息的写入工序。

功能测试

接下来工人就开始对内存条进行详细严格的功能测试。测试项目有容量、SPD信息、数据存取等,当然,不同规格的内存测试项目是不一样的。

最终目测

完成测试后的内存条还必须通过最后一次外观检测,确认没有问题后,工人就开始进行包装了。

包装

确认没有问题后,工人就开始进行包装了。

抽检

包装后的内存条进行抽取检验

封装出货

抽检合格后就可以出货了。

工艺

原辅材料的选用和处理

生产线分工

资产与负债

资产

固定资产

非固定资产

负债

库存

设计和规划

位置与环境

投资与评估

规模与功能

风格与形式

组织结构

成本

税费

金融成本

原材料成本

房租成本

能耗成本

人工成本

设备折旧

收益管理

客流曲线

时间分布

空间分布

目标群体

容量控制

风险控制

市场

国内市场

国际市场

上市公司

标准

文档

编辑成员
7 人

寒风凛冽, Ken418, Pluto_cn, 木金, 萌面人Ve, 木又, Zhrlianer

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