SO-DIMM là dạng bộ nhớ di động phổ biến nhất cho những máy tính xách tay với kích thước chỉ bằng một nửa so với DIMM tiêu chuẩn và số lượng chân nối dao động tuỳ vào từng thế hệ.Compact DDR

 SO-DIMM là dạng bộ nhớ di động phổ biến nhất cho những máy tính xách tay với kích thước chỉ bằng một nửa so với DIMM tiêu chuẩn và số lượng chân nối dao động tuỳ vào từng thế hệ. Dạng bộ nhớ này thường được sử dụng trong máy tính xách tay, hệ thống tích hợp, máy in và thiết bị mạng cao cấp. Bảng dưới đây cho biết sự khác biết giữa hai dạng DDR di động là Mini và Micro DIMM.

/

// 

So sánh giữa số lượng và số chân DIMM 

Các tính năng trên bao gồm: tự Refresh một phần của mảng nhớ (PASR – Partial Array Self-Refresh ), Tự refresh bù nhiệt (TCSR – Temperature Compensated Self-Refresh) và DPD ( Deep Power Down ). Các nhà thiết kế bộ nhớ di động phải liên tục duy trì tỉ lệ điện năng/tốc độ hợp lý. Và cả các nhà sản xuất DRAM cá nhân cũng sử dụng công nghệ tiết kiệm điện hợp lý như  nhà sản xuất bộ nhớ Elpida Memory dùng công nghệ mang tên Siêu Refresh (SSR – Super Self-Refresh ) giúp giảm dòng điện tự refresh DDR1 tới 95% – dựa trên kỹ thuật TCSR hiện tại với ECC ( Error Correction Circuitry ) .

Năng lượng tổng cộng = Năng lượng lõi + Năng lượng I/O

/
Bản tóm tắt sự khác biệt giữa DDR, GDDR và Mobile DDR

Do giới hạn điện năng trong module DDR nên thiết bị DLL vốn được dùng để điều chỉnh dữ liệu theo mức xung nhịp đã bị gỡ bỏ, lý do chính khiến cho các thiết bị sử dụng SO-DIMM đều chậm hơn một chút so với những đồng nghiệp để bàn của chúng. Khi hoạt động ở tốc độ cao tương đương với DIMM để bàn, SO-DIMM có thể gặp một số vấn đề về độ ổn định, chỉ trừ khi các nhà sản xuất sử dụng DDR IC và PCB chất lượng cao có thể giúp giải quyết vấn đề này.

Công nghệ tự refresh ( Self-Refresh ) DRAM 

Đây là sự khác biệt chính giữa RAM và bộ nhớ tĩnh như ROM hay Flash (NAND hoặc NOR). Trong các thiết bị di động như máy tính xách tay, tính năng tự Refresh này được điều chỉnh để giảm được nhiều điện năng và kéo dài thế giới sử dụng pin hơn.

1.2.3.4.Khi máy tính đang ở trạng thái nghỉ ( Hibernation hoặc Sleep ) , nội dung trong bộ nhớ sẽ được copy sang ổ đĩa cứng để duy trì dữ liệu, trước khi tắt tính năng tự Refresh.   

Tự Refresh bù nhiệt (TCSR)

Nguyên lý cơ bản ở đây là khoảng thế giới để DRAM duy trì dữ liệu tỉ lệ trực tiếp với nhiệt độ điều hành. Nhiệt độ càng cao, DRAM càng mất dữ liệu nhanh hơn do rò rỉ điện năng. Do đó, việc Refresh phải được tiến hành thưòng xuyên hơn để duy trì dữ liệu ở trạng thái ổn định.  

Khi nhiệt độ hạ thấp, thời gian tự Refresh sẽ kéo dài hơn, vì thế theo lý thuyết, khi DDR hoạt động ở nhiệt độ dưới 85˚C , nó sẽ tiết kiệm được 50% lượng điện tiêu thụ. Trong module bộ nhớ máy tính để bàn, hiếm khi nhiệt độ DIMM vượt quá 60˚C do máy tính để bàn có nhiều chỗ đặt thiết bị làm mát hơn.

·····Để tiết kiệm điện trong quá trình tự Refresh, Bộ nhớ DDR di động được thiết kế với tính năng Refresh chọn lọc một số dãy nhất định trong khi không đụng tới các dãy còn lại. Những dãy chứa dữ liệu không cần thiết sẽ không được Refresh. 

/
Mode tự refresh và tự refresh một phần  ( PASR ) – bên phải
Nguồn: Elpida Memory

/
Các cấu hình PASR khác nhau với mức điện áp  tương ứng  
Nguồn: Micron Technology

Giảm sâu điện năng (DPD)

/

Mode tự refresh và DPD    
Nguồn: Elpida Memory

Mode dừng xung nhịp

··Việc sử dụng phương pháp nào là tuỳ thuộc vào yêu cầu thiết bị. Bộ nhớ DDR di động có thể thường xuyên thay đổi tần số xung nhịp trong quá trình hoạt động, nhưng chỉ khi toàn bộ yêu cầu Timing và Refresh đã được đáp ứng. 

Theo JEDEC, thậm chí có thể dừng hoàn toàn xung nhịp nếu thực hiện những điều kiện sau:   

       Lệnh cuối cùng (ACTIVE, READ, WRITE, PRECHARGE, AUTO REFRESH hay MODE REGISTER SET) đã được thực thi; số lượng xung nhịp trong mỗi lệnh truy cập tùy thuộc vào tham số timing AC và tần số xung nhịp của thiết bị.   

       Các điều kện timing có liên quan (tRCD, tWR, tRP, tRFC, tMRD) đã được đáp ứng.

       CKE đặt ở mức High.

/
Mode kết thúc xung nhịp  

Nguồn: JEDEC

Vỏ ngoài DRAM 

 Thiết kế gói chip bộ nhớ đã thay đổi đáng kể từ khi ngành công nghiệp máy tính chuyển từ SDR sang DDR. Hiện tại có một số loại gói DRAM thường gặp TSOP ( Thin Small-Outline Package TSOP),  CSP ( Chip-Scale Packaging ), LQFP ( Low-Profile Quad Flat Pack ) và BGA ( Ball Grid Array ).

Loại thường gặp nhất trong DDR bao gồm các phiên bản BGA hoặc TSOP, trong đó STOP phổ biến hơn trong DDR1, còn DDR2 và DDR3 lại sử dụng FBGA, vốn chỉ có một số khác biệt nhỏ tuỳ vào hãng sản xuất.  

/
/
Các mẫu FBGA khác nhau
Nguồn: Spansion Memory  

Mối nối BGA với mạch in  

sản xuất đã chứng tỏ một bước tiến trong công nghệ nhiệt, giúp giảm độ chênh lệch giữa DRAM và Bảng mạch in trong quá trình giãn nở nhiệt.  

OCZ và Corsair làm tăng tính hiệu quả của công nghệ truyền nhiệt PCB bằng cách ép Module của họ ở mức nhiệt độ cực đại trong một thời gian dài, rồi kiểm tra vết nứt trên mối hàn DRAM bằng tia X. Đây là một quy trình rất tốn thời gian và là một trong những điểm quan trọng nhất cần nhớ nếu bạn định tiến hành overclock. 

/
Hệ thống làm mát chuyên dụng PCB cho FBGA DRAM do OCZ và Corsair sản xuất
Nguồn: OCZ Technology and Corsair Memory

Như đã đề cập ở trên, một dạng công nghệ BGA khác là Fortified-BGA (BGA củng cố). Đúng như tên gọi, công nghệ này giúp tăng tính ổn định của DRAM trong quá trình giãn nở nhiệt (từ nóng sang lạnh và ngược lại) bằng cách củng cố các điểm nối. Đường kính mối nối ở đáy chip DRAM liên quan trực tiếp tới độ ổn định của nó khi nhiệt độ thay đổi. Đường kính càng lớn, mối nối càng chắc – đây là một trong số những nguyên nhân khiến một số module bộ nhớ có khả năng chịu được nhiệt độ cao hơn.   

Kiểm tra mối nối BGA  

Các bộ nối BGA thường rất khó tiếp xúc từ mọi hướng, và vì thế cần dùng đến các công nghệ kiểm tra cao cấp như tia X và kính hiển vi chuyên dụng.

/
Kiểm định BGA bằng tia X  
Nguồn: STL Electronics

/
Mối nối BGA – Vành đen xung quanh thể hiện tính chịu nước tốt, còn vùng sáng thể hiện phần rỗng trong mối nối. 
Nguồn: Phoenix/X-ray GmbH

Các phần rỗng trong mối nối ảnh hưởng không tốt đến chất lượng mối nối nhưng lại cực kỳ khó nhận biết trong quá trình sử dụng và thường được giữ ở mức cho phép. Nhưng khi phần rỗng có thể tích quá lớn, nó sẽ làm yếu mối nối và giảm khả năng kết nối. Phần rỗng quá lớn trong mối nối BGA sẽ làm giảm tuổi thọ của module bộ nhớ và suy yếu khả năng kết nối trong quá trình giãn nở nhiệt. 

Ngoài ra còn một số phương pháp kiểm tra thủ công khác như kiểm định chức năng, kiểm tra dòng điện nội mạng (ICT) và máy dò chuyên dụng. Đôi khi công nghệ tia X OVHM (phóng đại tối đa hình ảnh góc) được dùng thay thế cho phương pháp kiểm tra nghiêng điển hình để xem xét mối nối từ góc độ nghiêng mà không làm giảm mức phóng đại. 

Công nghệ chồng ( Stack )  và tăng dung lượng 

Để tăng mật độ chip đơn, công nghệ chồng MCP ( Multi-Chip Package ) ) được sử dụng với chip BGA. Thay vì xếp nhiều chip dọc DIMM, thì các khuôn sẽ được xếp chồng lên nhau trong một gói chip đơn. Các nhà sản xuất DRAM thường có những cách riêng để làm mỏng và thu nhỏ wafer để có gói nhỏ hơn và số lượng Die lớn hơn.  
/

/ 

Công nghệ xếp lớp Wafer của Samsung  
Nguồn: Samsung Electronics

Kết quả mới nhất của công nghệ này là module cải tiến 4GB DDR2 của Samsung với tốc độ cao hơn hẳn. Mỗi chip chứa 4 lớp DRAM 512 Megabit, mật độ 2 Gigabit mỗi chip. Công nghệ TSV cải tiến sẽ được sử dụng trong bộ nhớ DDR3.  

/
MCP mỏng nhất thế giới: 1.4mm với 20 khuôn xếp lớp
Nguồn: Elpida Memory

Trong nửa đầu năm 2007, Akita Elpida Memory đã phát triển thành công loại MCP dày 1.4mm nhưng chứa được tới 20 khuôn. Họ đã sử dụng một công nghệ đan lưới độc nhất vô nhị để tạo ra những con chip dày 30µm, cùng với những sáng tạo độc đáo để thao tác với những con chip này, trong đó các dây nối được đưa vào các khe nhỏ để tách riêng các lớp. Công nghệ này có hiệu quả cao và giá thành khá thấp, quả là một thành tựu đáng kinh ngạc.
Bài viết liên quan
ĐẶT LỊCH
MIỄN PHÍ
HOTLINE
09 241 242 43
ĐẶT LỊCH
MIỄN PHÍ
HOTLINE
09 241 242 43