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分类: 服务器与存储
2011-06-03 10:18:54
MCP是mult-chips-packge的英文缩写,就是多层芯片封装的意思。
由于手机等便携设备的体积限制,所以它的各种器件都做得很小,MCP也是如此,他把手机里所需的各种存储设备(例如存储数据的和运行程序的)封装在一起起到减小体积的作用,现在做得比较好的好像是三星的,可以把八块晶片封装在一起。
前面的1G 512M后面的单位是b所以,前面提到的不是实际容量,应该要除以8。
下面是在网上搜到的一些信息:
由手机多媒体应用日渐增多的趋势来看,记忆体容量多寡已成为下一代手机能否添增各项多媒体功能的关键因素之一。常见的手机记忆体主要包含NOR Flash、NAND Flash、Low Power SRAM及Pseudo SRAM等。
NOR Flash是由英特尔(Intel)所发展出来的架构,读取速度较NAND Flash快,可以在单位区块(Block)上进行读写,需要高电压和较长的涂抹时间,主要做为程式码(Code)储存之用,而技术领先者为英特尔、超微(AMD)及富士通(Fujitsu)。手机为NOR Flash最主要的应用,目前NOR Flash主流容量为64Mb,2004年出货量为5.96亿颗;128Mb及32Mb排名第二及第三,出货量分别为4.2亿及4.1亿颗。
NAND Flash是由东芝(Toshiba)所发展出来的架构,读取资料速度较NOR Flash慢,但有较小的记忆晶胞(Memory Cell)面积,每Megabit成本较NOR Flash为低,因此目前市面上的大容量Flash产品都以NAND Flash为主,可作为消费性电子产品资料(Data)储存之用,主要技术领先者为东芝及三星(Samsung)。数位相机及手机等产品之大量影音资料储存是NAND Flash最主要的应用,大部分为快闪记忆卡的产品型态。目前NAND Flash主流容量为512Mb及1Gb,2004年出货量分别为2.05亿及2亿颗;256Mb及128Mb排名第三及第四,出货量分别为1.1亿及1 亿颗。
Low Power SRAM主要为传统六个电晶体的结构,因此在体积及成本上会比Pseudo SRAM高,目前主流容量为8Mb,2004年出货量为2.6亿颗(45ns以上);而4Mb排名第二,出货量为1.8亿颗;其次是2Mb及1Mb,出货量分别为1亿及0.96亿颗。
Pseudo SRAM是以DRAM记忆胞(Cell)为资料储存架构,并结合SRAM的I/O与控制介面。Pseudo SRAM为一个电晶体和一个电容的结构,体积比六个电晶体结构的Low Power SRAM小,故成本较便宜。而目前Pseudo SRAM在16Mb以上的容量,开始出现取代Low Power SRAM的趋势。Pseudo SRAM现今的主流容量为64Mb,2004年出货量为0.8亿颗;32Mb排名第二,有0.65亿颗;16Mb排名第三,有0.28亿颗;128Mb排名第四,有0.05亿颗。
多晶片封装:往上堆叠成主流
由于手机多媒体应用日渐增多,造成手机记忆体容量需求亦随之增加,然而因手机轻薄短小的趋势,所以记忆体晶片在系统产品中能用的空间愈来愈小,故将手机记忆体NOR Flash、NAND Flash、Low Power SRAM及Pseudo SRAM堆叠封装成一颗的多晶片封装(Multi-Chip Packaging:MCP)技术很普遍地应用在手机上,以节省空间达到轻薄短小的目的。
观察近年来MCP技术发展,以韩国三星电子较其它厂商积极,在2005年1月宣布已发展出全球首见8颗晶片堆叠的MCP技术(如图2所示),计画应用在高容量记忆体的行动产品,例如3G高阶行动电话,与其它体积愈趋迷你的行动应用电子装置市场。此产品的尺寸为11mm 14mm 1.4mm,内含2颗1Gb NAND Flash,2颗256Mb NOR Flash,2颗256Mb Mobile DRAM,以及1颗128Mb及1颗64Mb的UtRAM(Unit Transistor RAM),记忆体容量达3.2Gb。三星电子曾于2003年11月开发出6颗晶片堆叠的MCP技术,一年后又提升至8颗晶片,显示非常重视此技术的发展。
三星电子随即在2005年2月表示已开始量产全球最大容量的2.5Gb MCP记忆体,而过去MCP最大容量为1.5Gb。此次量产的产品系将2颗1Gb NAND Flash与2颗256Mb Mobile DRAM堆叠,4颗晶片整合于单一封装的MCP。其中,NAND型快闪记忆体可于3G手机储存动态影像与照片等大容量数据,Mobile DRAM则用作临时储存、处理大容量数据的缓冲记忆体(Buffer Memory)。若是内建于手机,最多可储存及处理4小时的QVGA级(画素数:320 240)高画质动态影像,表示可以手机约下载两部电影观看。
MCP引发高度关切
由55个国家与经济体早已达成资讯科技协定(Information Technology Agreement;ITA),要取消半导体关税;而在ITA协定施行后,部分国家又对后来兴起的MCP课征2~8%不等的关税。半导体产业协会(Semiconductor Industry Association;SIA)认为MCP与其它半导体封装无异,于2005年3月呼吁相关国家取消对MCP模组的关税,且此措施应当扩充到世界贸易组织(World Trade Organization;WTO)架构的成员国当中。
南韩政府针对MCP课征8%关税,较其它国家高出许多,但经过美国政府施压之后,才减少到与美国相仿的2.6%税率。根据JMS(Japan Marketing Survey)所提供的2004年全球MCP封装产能资料中,南韩仅占6.5%(几乎全来自于三星电子),而日本最高占41.8%,北美次之占27%,台湾第三占14%。推测南韩政府认定MCP技术将是未来手机记忆体的发展趋势,之前将关税提升至8%,乃保护国内三星电子对此技术之发展。而经过美国政府施压之后,南韩的MCP关税从8%减少到2.6%,使得三星电子MCP记忆体在南韩国内的价格优势降低,可能会影响其在南韩的市占率。
过去手机记忆体只需要NOR Flash及Low Power SRAM,但随手机朝向3G及4G的技术向前发展,不仅手机记忆体需求的种类增多,例如还需要NAND Flash及Pseudo SRAM等,而且在容量的要求也日渐增加。在手机功能愈强且记忆体空间有限的情况下,MCP也由2 Chip、3 Chip发展至现在的8 Chip,以迎合未来手机对记忆体的需求
MCP技术发展的关键在于封装厚度的控制及测试的问题。一般来说,MCP所堆叠的记忆体晶片数量愈多,它的厚度也将随之增加,所以在整个设计过程中需控制晶片的厚度以减少晶片堆叠的空间。三星最近所发表的8颗晶片MCP厚度为1.4mm,这仅相当于目前4颗晶片MCP的厚度,表示即使堆叠的晶片数量增加, 其厚度还是需控制在1.4mm左右。