Современная электроника №5/2020

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 40 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 5 2020 большого объёма – до 288 Мбит во всех семействах. Если в качестве примера взять семейства, NBT или SyncBurst, которые широко применяются в среднепроизводительных системах и радиолокации, то ближайшие аналоги обладают в 4 раза меньшим объёмом – до 72 Мбит. Ни один другой производи- тель не выпускает статическую память объёмом 288 Мбит. Большой объём не всегда означа- ет применение большого корпуса. Из таблицы 1 видно, что микросхе- мы семейства NBT и SyncBurst объё- мом 144 Мбит и 288 Мбит выпускают- ся в меньшем корпусе, чем 72 Мбит. На сегодняшний день корпус 165-BGA 15 × 13 мм является самым компакт- ным корпусом у всех производителей. GSI Technology является единственным производителем статической памяти, который поставляет микросхемы в BGA-корпусах с содержанием свинца. Кроме классической статической памяти, GSI производит псевдо-SRAM – Low Latency DRAM-II объёмом 144 Мбит и 288 Мбит с временем доступа, не пре- вышающим 15 нс. Из сравнительной таблицы 2 видно, что задержка чте- ния динамической DDR2/3/4/5 памя- ти значительно ниже, чем у LLDRAM-II. Для сравнения также приведена задерж- ка чтения синхронной статической SRAM- памяти, которая не превышает 5–6 нс. Именно преимущество в скорости доступа и задержке чтения оправдывает высокую стоимость статической памяти в сравне- нии сDDR2/3/4/5. По соотношениюцена/ производительность семейство LLDRAM-II является компромисснымвыбороммеж- ду SRAMиDRAM. Логикасоставлениядецимальныхноме- ровмикросхемGSI предельнопроста: 1. асинхронная память начинается с «7», синхронная – с «8», а LLDRAM-II – c «4»; 2. следующие одна, две или три цифры указывают на объём: a) поскольку к каждому восьмому би- ту синхронной SRAM добавляется де- вятый бит чётности, то фактический объём GS816x будет 18 Мбит, а не 16, как указано в децимальном номере; b)для второго поколения SigmaQuad- II/II+ и SigmaDDR-II/II+ число ин- крементируется ещё на два, напри- мер децимальный номер SigmaQuad 72 Мбит – GS866x, а SigmaBurst тако- го же объёма будет GS864х; c) если в микросхеме реализован блок коррекции ошибок ECC, то число ин- крементируется ещё на единицу; 3. децимальные номера семейств SigmaQuad-II/III/IVи SigmaDDR-II/III/ IV в четвёртом символе имеют значе- ния «2», «3» и «4» соответственно. В таблицах 3–7 приведена рас- шифровка децимального номера GS8662D38CGD-633IT. Не останавливаясь подробно на каж- домсемействе, необходимоотметить, что GSI Technology является единственным производителем, который выпускает SRAMтретьегопоколения SigmaQuad-III и SigmaDDR-III. ТакжеGSI является един- ственной компанией, которая произво- дит микросхемы такого класса для тем- пературных диапазонов от –40 до +125°C иот –55 до +125°Cс гарантиейпоследую- щегопроизводства в течение 10 лет после размещения каждого нового заказа. Из других полезных опций, которые могут пригодиться отечественнымразра- ботчикам, можно выделить возможность заказа всехмикросхемиз однойпартии иизготовление поиндивидуальнымтре- бованиям заказчика. На сегодняшний день ни один другой производитель не может предложить подобной гибкости. При этом ни одна из коммерческих, индустриальных и микросхем с расши- ренным температурным диапазоном GSI Technology не попадает под экспорт- ные ограниченияСШАилиЕвропейско- го союза. C 2019 года компания начала выпуск радиационно стойких микросхемNBT, SyncBurst и SigmaQuad-II+ в двух испол- нениях: Rad-Hard и Rad-Tolerant. Функ- ционально микросхемы этих испол- нений являются полными аналогами. Микросхемы Rad-Hard выпускаются в керамических корпусах, что в конеч- ном итоге приводит к более высокой степени надёжности и вместе с тем – к необходимости получения экспортных лицензий. На микросхемыRad-Tolerant лицензии или другие документы, огра- ничивающие их применения, не требу- ются. Основные характеристики радиа- ционно стойких микросхемприведены в таблице 8. Микросхемы Rad-Hard и Rad-Tolerant изготавливаются по 40-нм технологии и успешнопрошлисертификациюна соот- ветствие требованиямQML-QиQML-Vпо процедурам, изложенным в специфика- ции MIL-PRF-38535. Техническую доку- Таблица 1. Зависимость корпуса от объёма памяти Тип корпуса NBT SyncBurst SigmaQuad-II/II+, SigmaDDR-II/II+ Размеры корпуса 165-BGA 15 × 13 мм 9 Мбит – 15 мм 14 мм 10 мм 13 мм 18 Мбит 18 Mбит 36 Mбит 36 Mбит – 72 Mбит 144 Mбит – 288 Mбит – 165-BGA 17 × 15 мм 72 Mбит – 17 мм 14 мм 10 мм 15 мм – 144 Mбит – 288 Mбит Таблица 2. Сравнение производительности ОЗУ Семейство ОЗУ Максимальная скорость доступа Задержка чтения Максимальная полоса пропускания SigmaQuad/DDR многобанковая 2,66 млрд транзакций/с @ 1333 МГц (non-random) 5–6 нс 192 Гбит/с (x36) SigmaQuad/DDR однобанковая 1,866 млрд транзакций/с @ 933 МГц (random) 5–6 нс 134 Гбит/с (x36) NBT/SyncBurst однобанковая 400 млн транзакций/с @ 400 МГц (random) 5–6 нс 14,4 Гбит/с (x36) LLDRAM-II многобанковая 533 млн транзакций/с @ 533 МГц (non-random), 66,6 млн транзакций/с @ 533 МГц (random) 15 нс 38,4 Гбит/с (x36), 4,8 Гбит/с (x36) DDR2/3/4/5 многобанковая 400 млн транзакций/с @ 1600 МГц (non-random), 22 млн транзакций/с @ 1600 МГц (random) 13–15 нс 40–45 нс 51,2 Гбит/с (x16), 2,8 Гбит/с (x16)