存储芯片行业的封装类型

存储芯片行业的封装类型

存储芯片分类：

1. 随机存储器（RAM）：这是易失性存储器，断电后存储的数据会丢失。它包括：
   • 动态随机存储器（DRAM）：这是最常见的系统内存类型，用于与 CPU 直接交换数据。DRAM 需要定期刷新以保持数据，因为它使用电容来存储信息。DRAM 的常见类型包括：
     • 同步动态随机存储器（SDRAM）：包括 DDR、DDR2、DDR3、DDR4 和 DDR5 等，它们在时钟信号的上升和下降沿都能进行数据传输，提高了数据传输速率。
     • 低功耗双倍数据速率同步动态随机存储器（LPDDR）：专为移动设备设计，以降低功耗。
     • 图形双倍数据速率同步动态随机存储器（GDDR）：主要用于图形处理。
   • 静态随机存储器（SRAM）：比 DRAM 更快，但成本更高，通常用作 CPU 的高速缓存。
2. 只读存储器（ROM）：这是非易失性存储器，断电后数据不会丢失。它包括：
   • 可编程只读存储器（PROM）：只能编程一次。
   • 可擦写可编程 ROM（EPROM）：可以通过紫外线擦除并重写。
   • 电可擦除可编程 ROM（EEPROM）：可以通过电信号擦除和重写。
   • Flash 存储器：基于 EEPROM，用于 U 盘、SSD 等设备，包括：
     • NOR Flash：提供随机访问和快速读取能力，但写入速度较慢。
     • NAND Flash：写入速度更快，适合大容量存储，如 SSD 和嵌入式存储。
3. 非易失性存储器：除了上述的 ROM 和 Flash，还包括：

• 铁电存储器（FRAM）
• 相变存储器（PRAM）
• 磁存储器（MRAM）
• 阻变存储器（RRAM）

对于 DRAM 来说,

SDRAM 还是 TSOP 封装形式的，

DDR（LPDDR）开始基本都是 BGA 的封装形式了，因为 DRAM 的寻址方式是地址并行的，随着频率的越来越高，读写速度越来越快，更短的引线才能保证更好的信号完整性，较长的信号走线，会导致信号线之间有各种干扰。BGA 的封装会让信号的连接更短，信号线可以从芯片的中间跟 PCB 连接起来，而不是只能在芯片的四周通过 PIN 脚跟 PCB 连接起来。

对于 ROM 来说 最常见的类型有 norflash 和 nandflash ，早期 norflash 和 nandflash 都还是并行地址线访问的，所以芯片的管脚也很多，尺寸比较大。主要是以 TSOP 为主。 对于 norflash 来说，读写的速度会比 RAM 慢很多，并且数据是先加载到 RAM 中，再跟 MCU 和 MPU 通讯的。不需要接口的速度非常快（类似 ram 这样地址和数据并行访问），全部并行数据地址线的方式也会让主控芯片需要有更多的 PIN 脚来连接，不利于成本降低和体积的减小。所以开始 norflash 转成 SPI 接口，SPI 在很多 MCU 和 MPU 上都是有配置的，信号线比较少。 所以，封装形式从 TSOP 转成了 SOP8 的封装形式。Norflash 本身的体积减小了,跟 MCU，MPU 的连接也变得非常简单。

对于 NAND FLASH 来说，也存在这样的转化，不过要从 SLC，MLC、TLC 分别来看。 之前 SLC ，MLC 都是 TSOP 封装的，但是随着制程的更新，raw NAND FLASH 的单位面积容量确实增加了，但稳定性也随之降低了。之前 MCU 或者 MPU 需要花费大量的精力去调试各个存储厂商不同容量的 raw NAND。EMMC 内置了控制单元管理了一些 NAND 的操作，EMMC 逐渐普及，封装形式变成了 BGA。

早期 SLC 还是 TSOP 并口的封装，直到 13 年首款 SPI NAND 推出，接口从并口转成了 SPI 接口，封装形式变成了 WSON，尺寸也变小了。

18 年左右，SD NAND 开始流行，CS 创世 SD NAND 做了 6*8mm 的 LGA8 封装，NAND FLASH 又多了新的成员。 CS 创世 SD NAND 从 SLC 到 MLC 都以 LGA8 的封装形式呈现，并且都内置了 ECC 校验，坏块管理，平均读写和垃圾回收的功能，成为了方便好用的新一代 NANDFLASH 芯片。

总结：

• RAM 目前的主流封装是 BGA 的，主要原因是需要达到高速通讯的信号完整性。
• ROM 的封装形式，NORFLASH 的 TSOP 到现在主流的 SOP8。
• NANDFLASH 从早期的 TSOP 到 BGA 再到现在的 LGA。

个人认为，封装在满足功能和性能的基础上，最好还需要考虑客户连接（拔插或者焊接）和调试的方便。