Хабрахабр

Изучаем сборку микросхемы оперативной памяти на примере Hynix GDDR3 SDRAM

Для многих микросхема это черный ящик с нанесенной на нее маркировкой. Заглядываем в микросхему оперативной памяти и смотрим, что внутри. Небольшой реверс-инжиниринг в сборку. Статья для тех, кому интересна микроэлектроника и кто хочет познакомиться с ней.

Внешний вид образца для изучения. Подопытная память была снята с видеокарты GT8800 в количестве 10 штук микросхем памяти по 32МБ каждая. С одной стороны ИМС закрыта пластиком, с другой стороны текстолит с пластиковой бороздкой.

Под ним обнаруживается кристалл размером ~ 9. Удаляем верхний слой пластика. Наполнителем пластика выступают стеклянные шарики приблизительно одного диаметра. 4 х 8 мм.

Сам кристалл посажен на светло-коричневый компаунд. Кристалл перевернут, и топология находится с обратной стороны кристалла. Удаляем пластиковую бороздку с обратной стороны кристалла. Он очень похож на силиконовый герметик, только более упругий.

Интересным решением является расположение контактных площадок посередине кристалла. В бороздке скрывается проволочная разварка, которая честно выполнена золотой проволокой. Есть память, в которой кристалл припаивается на микрошары, и такая память работает на бОльших частотах. Это сделано скорее всего из-за того, что кристалл перевернут, и поэтому разваривать его на текстолит с площадками по периметру было бы сложнее – требовалось бы больше вырезов на текстолите. У такой памяти отсутствует пластиковая бороздка снизу, наличие которой указывает на скрытую там проволочную разварку.

Сломать такой кристалл очень легко, поэтому съем кристалла проходил долго, сложно, нервно и получился далеко не с первого раза. По размерам толщины кристалла и текстолита составляют порядка 250мкм соответственно. Хорошо, что память была не в единичном экземпляре.
Снятый кристалл очищаем от компаунда (герметика).

Топология памяти является повторяющейся. Перед нами верхняя топология кристалла объемом 32 МБ. Топология как будто зеркалирована по горизонтали и вертикали. В ней можно видеть много одинаковых повторяющихся прямоугольных областей разного размера.

Приближение 40Х. Если приблизиться в одну из таких прямоугольных область, то в ней можно видеть еще одинаковые квадратные блоки.

Память представляет собой массивы массивов. Организация памяти из датащита. Это все повторяющиеся структуры.
Массивы объединяются шинами, по которым доставляется напряжение питания и данные. В ней строки и столбцы объединяются в банки памяти, а они в свою очередь образовывают массивы банок. Кликабельно. Приближение 400Х.

Но где-то там, в глубине слоев располагаются миллионы микроскопических конденсаторов и транзисторов. Проводить дальнейший анализ топологии мне не позволяет оборудование и знания. Кликабельно. Приближение 400Х.

Ячейка оперативной памяти DRAM. Состоит из транзистора и конденсатора.

Спасибо инженерам за максимальное удешевление сборки – применение текстолита, пластика и т.д. Вывод: Кристаллы оперативной памяти довольно большие по площади, и это относится ко всей SDRAM памяти, от DDR1 до DDR6, а это съедает кремниевый бюджет пластины и играет не последнюю роль в формировании её стоимости. Сейчас никого не удивить гигабайтами памяти – мы к этому привыкли. Объемы памяти также впечатляют. Для сравнения RAM память в России предлагает Ангстрем — там объем идет на десятки килобайт!

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть