Вид сверху, нечасто приходится видеть пронумерованные ноги прямо на кристалле:
Чтобы добраться до самой памяти — нужно снять металлизацию (на 90нм — уже медную, также большой шаг вперед по сравнению с алюминием на 180нм). В своё время на профильных конференциях не верили, что на Микроне введут медь (без неё производительность и надежность существенно ниже) — но пессимисты оказались посрамлены. Забегая вперед — в каждом из «квадратиков» — матрица 64x128 бит, итого 16 мегабит на весь кристалл.
Наконец сами ячейки памяти. Площадь ячейки — 1.2 мкм2, что соответствует среднему уровню технологий на 90нм (самые лучшие — порядка 1 мкм2). По началу смутило, что минимальный полушаг в управляющих транзисторах — 180нм, но и у STM32 он также существенно больше норм самой памяти. 90нм в ячейках памяти честные. Масштаб: 1px=57нм.
Для сравнения, SRAM от ST Microelectronics (из STM32F100C4T6B) на 180нм в том же масштабе. Ячейки просто конские.
Если взять кусочек, где немного первого металла осталось — хорошо видно, что Микрон использует более современную, оптимизированную для фотолитографии версию статической памяти, где на критических слоях используются только прямые линии. Приятно, что к 90нм не стали подходить формально, масштабируя опробованную, классическую реализацию.
Andrew Zonenberg поясняет, как тут расположена 6T ячейка SRAM памяти:
Таким образом, можно поздравить Микрон с достижением важной вехи в реальном продукте, а не на бумаге. Это уже не транзистор в кубике. Конечно, едва-ли все это работало в 2012-м, но 2013/2014 точно можно отмечать в календаре как год, когда 90нм производство в России работало.
Когда (если) Ангстрем-Т начнет работать — он будет только вторым на этом празднике жизни со своей версией 90нм от IBM (и 130нм от AMD). Ну а честных 65нм в реальном продукте нам вероятно придется подождать еще год-два.
PS. Да, стандартный комментарий «У Интела 14нм, а тут древние 90нм» писать не стоит — подавляющее количество микросхем в мире делается на 180нм и толще. В моем бложике даже 180нм микросхемы редкость, 250-350нм и толще чаще всего. Микроэлектроника — это далеко не только центральные процессоры.
Комментарии (14)
progchip666
10.07.2015 13:45+6Спасибо. Отличная статья и отличная новость.
Последнее время уже так привык к новостям в будущем времени, о том что что-то уже скоро сделают, ну вот уже почти сделали.
А потом — молчок.
Очень интересно почитать о РЕАЛЬНЫХ достижениях!
miga
10.07.2015 13:54+4Хммм… Когда-то давно, когда я учился в универе, я на Микроне ковырял статическую мегабиту на 0.18. Не исключено, что именно на ее основе набрали эти 16, уже на новой технологии. У меня даже картинка осталась :)
BarsMonster Автор
10.07.2015 14:12+1Очень интересно ) А можно каких-нибудь подробностей? Какие решались проблемы? Был ли там линейный стабилизатор для понижения напряжения питания? Замена строк на этапе тестирования кристалла?
miga
10.07.2015 14:23+5Как глупый студент я решал одну проблему — заставить топологию проходить верификацию (проверку на соответствие принципиальной схемы и схемы, извлеченной из топологии) :) А так как топологию рисовали ручками, без генерации роботом, то на каждом этапе ошибок было просто море, особую пикантность процессу придавало то, что Cadence очень приблизительно указывает на конкретное мето ошибки. В общем, долгий и муторный процесс, на скриншоте как раз пример — проверка нашла 29 закороток между землей и питанием. Ну и еще немножко программировал параметризированные стандартные ячейки типа 2NAND.
Насчет стабилизатора и прочего сказать не могу — я защитился и ушел из Микрона когда более-менее готовы были только мозги — собственно, сам мегабит, который еще надо было размножать, добавлять IO и т.д.
slava_k
10.07.2015 15:46+1А где (или когда будет) можно найти pdf datasheet на 1663РУ1?
amarao
10.07.2015 22:54+4Для полноты картинки нужны ещё две цифры: отказы по сравнению с конкурентами, цена по сравнению с конкурентами.
Но, молодцы.
progchip666
10.07.2015 22:55+5подавляющее количество микросхем в мире делается на 180нм и толще. В моем бложике даже 180нм микросхемы редкость, 250-350нм и толще чаще всего. Микроэлектроника — это далеко не только центральные процессоры.
Золотые слова.
В сегодняшней электронике гораздо больше микроконтроллеров, а не процессоров. А это в даже в случае 32-разрядных ARM 90-180 нм, большинство других исполняется по более грубым нормам.
Для Космоса же вообще слишком малые технологичные нормы катастрофически влияют на надёжность.BarsMonster Автор
11.07.2015 01:46С уменьшением норм — наблюдается аномальный рост радиационной стойкости )
А с единичными сбоями можно бороться кучей методов, в том числе и банальной перезагрузкой (передергивая питание).
Так что формально и с 20нм можно в космос. Но конечно это излишне дорого — и на практике там любят те же 180нм.
dkukushkin
На каком микроскопе смотрели, если не секрет?
BarsMonster Автор
Китайский BM-158J, но его оооочень долго пришлось допиливать. Сейчас почти вся оптика от Olympus с ebay :-)
Снимки в высоком разрешении — через китайский иммерсионный объектив 100x/1.25, за свои деньги очень неплох.