7月11日下午13时,由北京大学集成电路学院、集成电路高精尖创新中心、北京大学国家集成电路产教融合创新平台、集成电路科学与未来技术北京实验室、后摩尔时代微纳电子学科创新引智基地联合主办的《集成电路设计技术与产业应用发展》暑期课程继续如期举办。本期课程邀请到美光科技公司马明、张朔、王辉三位专家为大家带来主题为“迈向3D NAND和固态存储时代”的报告。北京大学博雅特聘教授叶乐主持讲座。
首先是马明专家从存储器近40年的演进出发, 讲解NAND Flash的器件工作原理, 物理特性, 以及从二维NAND到三维NAND的发展历史和技术趋势。在开讲前,马明给我们形象的展示了磁带、软盘、硬盘等不同年代主流的存储介质。之后概述了存储器40年的发展历程,并且从半导体器件的底层原理出发,详细地介绍了NAND Flash的存储原理,组织结构和读写方式。马明深入浅出地讲解了NAND Flash在结构上是借鉴了传统与非门的结构来达到存储信息的目的。最后马明介绍了NAND Flash中SLC、MLC、TLC以及3D NAND等前沿设计方案。
接下来张朔专家首先从“固态硬盘为什么叫固态硬盘”这个问题启发大家对SSD的思考。之后,张朔介绍了SSD固态硬盘的历史沿革、SSD固态硬盘的接口速度、容量大小、可靠性等关键指标。在SSD与NAND Flash的关系对比中,张朔详细解释了为什么基于NAND Flash的SSD在读写速度上会有较大差异。最后,张朔介绍了SSD的结构组成,设计SSD时的软硬件优化方法和对SSD关键特性进行了总结。
最后王辉专家从对传统NAND的限制引出了managed NAND的概念,并介绍eMMC和UFS两种managed NADN系统方案的演进。之后,王辉着重介绍UFS的硬件组成,外部接口,UFS分层架构,详细介绍了每个硬件结构的功能和协议规则,并且从软件角度介绍了UFS的功能特点。最后,王辉介绍了美光公司在自动驾驶和手机上的探索和应用。
在提问环节,各位专家就多值存储原理、特定应用场景对存储器特性要求、存储器各个性能指标和成本平衡以及个人职业发展等方面与大家进行了深入的讨论和交流。讨论结束后,美光的各位专家和在场所有师生一起合影留念,讲座顺利结束。
【个人介绍】
马明,美光工程技术专家组委员。毕业于中国科学院物理研究所,2011年加入美光, 负责eMMC及UFS产品开发与系统集成。目前负责UFS产品的系统可靠性与兼容性验证与特性研究。
张朔,美光工程技术专家组委员。毕业于上海交通大学,2012年加入美光, 负责SSD固件测试与验证。目前负责SSD固件测试开发,产品验证和质量管理。
王辉,美光工程技术专家组委员。毕业于吉林大学,2014年加入美光, 负责汽车级存储方案集成。目前负责eMMC/UFS/SSD在汽车系统的集成与验证, 以及车用场景下系统软件和存储解决方案综合优化。
【企业介绍】
美光科技有限公司(Micron Technology, Inc.)是全球领先的半导体解决方案供应商,专注于设计、制造和销售DRAM、NAND闪存、CMOS图像传感器等高级半导体产品。公司成立于1978年,总部位于美国爱达荷州首府博伊西市,并在全球范围内拥有广泛的运营网络。美光的产品广泛应用于前沿计算、消费品、网络和移动便携产品等多个领域,如个人电脑、服务器、数据中心、消费电子、汽车和工业应用等,为客户提供高性能、高可靠性的存储解决方案。美光科技在DRAM和NAND闪存市场占据重要地位,其先进的制造技术和创新能力不断推动存储技术的发展。同时,美光也注重可持续性和社会责任,致力于降低环境影响并积极参与社区和教育项目。近年来,美光科技持续加大在数据中心、人工智能和汽车市场等增长领域的投入,以满足不断增长的数据存储需求。