Первый 90нм продукт из Микрона под микроскопом — 16 Mibit SRAM

    Много громких заявлений вокруг Микрона на просторах Рунета — но не часто их удается проверить на практике. Каков он, 90нм от Микрона? Благодаря анонимному читателю удалось получить образец 90нм микросхемы, произведенной на Микроне — 1663РУ1, 16Мбит статической памяти. Не стану томить — 90нм там таки есть!





    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.

    Zeptobars

    66,00

    Компания

    Поделиться публикацией
    Комментарии 14
      +3
      На каком микроскопе смотрели, если не секрет?
        +8
        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.
        +6
        Спасибо. 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!
          +4
          Хммм… 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 :)
            +1
            Очень интересно ) А можно каких-нибудь подробностей? Какие решались проблемы? Был ли там линейный стабилизатор для понижения напряжения питания? Замена строк на этапе тестирования кристалла?
              +5
              Как 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.
            +1
            А где (или когда будет) можно найти pdf datasheet на 1663РУ1?
              +1
              У Микрона, по официальному запросу.
                0
                Понял, спасибо.
              +2
              Сколько ватт жрет?
                0
                Я не замерял, но думаю удовлетворяет требованиям ТЗ.
                +4
                Для полноты картинки нужны ещё две цифры: отказы по сравнению с конкурентами, цена по сравнению с конкурентами.

                Но, молодцы.
                  +5
                  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.

                  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.
                    0
                    С 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.

                  Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                  Самое читаемое