Nanya(南亚科技)DRAM芯片选型详解

一、DRAM产品选型

普通SDRAM只在时钟的上升期进行数据传输,DDR内存能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据,因此性能翻倍,被称为双倍速率同步动态随机存储器。因此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。DDR是一种掉电就丢失数据的存储器件,需要定时的刷新来保持数据的完整性。


图1:DDR系列参数/性能对比

  • SDR:在时钟脉冲的上升沿传输数据;
  • DDR:允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿传输数据,性能提升;
  • DDR2:拥有2倍与DDR内存与读取能力,即4n数据预读取能力;
  • DDR3:具备更低的工作电压,支持8n预读;
  • DDR4:工作频率和数据带宽提升;
  • DDR5:频率和带宽更高,工作电压更低,支持16n预读;
  • LPDDR:低电压低功耗,预取位数增加,突发长度和数据位宽更灵活,应用于便携式电子产品;
  • LPDDR4X:可以看做是LPDDR4的省电优化版本,功耗更低;

芯片按照应用场景,通常可以分为消费级、工业级、车规级和军工级四个等级,每个等级对芯片的要求都不一样。

图2:芯片的可靠性等级

(1)工业控制和汽车电子等领域出现故障可能会造成严重的后果,因此对芯片的稳定性要求较高,要求芯片能够承受不稳定的电源、温度和湿度等恶劣环境因素的影响,并保证长期稳定。

(2)工规芯片的使用寿命要求5年以上,且工作环境较恶劣,因此温度范围要求-40°C~85°C,使用寿命要求五年以上,对应可靠性实验1000小时,部分户外产品甚至要求2000小时可靠性。

(3)DPPM(Defect part per million 每百万缺陷机会中的不良品数)指标:消费芯片小于500,车规级为0~10个缺陷,工业级介于两者之间。

(4)车规级芯片需要满足 AEC-Q100可靠度标准,软件功能安全国际标准 ISO 26262,汽车安全完整性等级ASIL(ISO 26262道路车辆功能安全标准定义的等级)。


图3:Nanya DRAM类型

2.1 Nanya DDR产品系列

++2.1.1 商业级DDR芯片++


图4:商业级DDR2系列(消费电子)


图5:商业级DDR3 1Gbit系列(消费电子)


图6:商业级DDR3 2Gbit系列(消费电子)


图7:商业级DDR3 4Gbit系列(消费电子)


图8:商业级DDR3 8Gbit系列(消费电子)


图9:商业级DDR4 4Gbit系列(消费电子)


图10:商业级DDR4 8Gbit系列(消费电子)


图11:商业级DDR5 16Gbit系列(消费电子)

++2.1.2 工业级DDR芯片++


图12:工业级DDR2系列(工规)


图13:工业级DDR3 1Gb/2Gb系列(工规)


图14:工业级DDR3 4Gb/8Gb系列(工规)

图15:工业级DDR4 4Gb/8Gb系列(工规)

图16:工业级DDR5 16Gb系列(工规)

++2.1.3 车规级DDR芯片++


图17:车规级DDR2系列


图18:车规级DDR3 1Gb系列


图19:车规级DDR3 2Gb系列


图20:车规级DDR3 4Gb/8Gb系列

2.2 Nanya LPDDR产品系列

++2.2.1 商业级LPDDR芯片(消费级)++


图21:商业级LPDDR2系列(消费电子)

图22:商业级LPDDR3系列(消费电子)

图23:商业级LPDDR4系列(消费电子)

图24:商业级LPDDR4X系列(消费电子)

++2.2.2 工业级LPDDR芯片++


图25:工业级LPDDR2系列(工规)

图26:工业级LPDDR4系列(工规)

图27:工业级LPDDR4X系列(工规)

++2.2.3 汽车级LPDDR芯片(车规)++


图28:车规级LPDDR2系列

图29:车规级LPDDR4系列

图30:车规级LPDDR4X系列

2.3 Nanya KGD DRAM产品系列

KGD是"Known Good Die"的缩写,中文意思是已知的合格晶粒,即良裸晶粒,在KGD的实际应用中,CP完成后并不直接去做封装,而是将这样的产品卖给客户,而客户在采用KGD颗粒后再与自己的产品封装成单一晶片(俗称合封),最后再出货给需要的业者。

因为是两颗不同的产品封装在一起,所以KGD的品质就非常的重要了,一旦品质发生问题,是同时损失两个芯片(KGD+客户的芯片)的费用。所以控管上需要特别的严格。

图31:商业级DDR2/DDR3/DDR4 KGD晶粒(消费电子)


图32:商业级LPDDR2/LPDDR3 KGD晶粒(消费电子)


图33:商业级LPDDR4/LPDDR4X KGD晶粒(消费电子)

2.3 Nanya MCP产品系列

++2.3.1 商业级MCP(消费电子)++


图34:商业级MCP(消费电子)


图35:商业级eMCP(消费电子)

++2.3.2 宽温度范围MCP++


图36:宽温度范围MCP

++2.3.3 工业级MCP(工规)++


图37:工业级MCP(工规)

++2.3.4 汽车级MCP(车规)++


图38:车规级MCP

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