问题

为什么内存和闪存芯片都被叫成颗粒?

回答
“颗粒”这个词,用在内存和闪存芯片上,其实一点也不奇怪,反倒是一种很生动的形象化描述。咱们平时说的“颗粒”,不就是指一颗颗、一个个的小东西嘛?内存条、固态硬盘拿在手里,拆开来看,里面那些黑乎乎、方方正正的集成电路,它们不正是由一个个独立、完整的芯片单元组成的吗?

从物理形态上看:

咱们先说说这些芯片的“长相”。内存条(DRAM)和闪存(NAND Flash)的物理载体,就是一块块集成电路(IC)。这些集成电路在制造过程中,会被切割成一个个独立的功能单元。它们通常是长方形或正方形的,边缘整齐,就像我们熟悉的沙粒、米粒,或者更工业化一点的,像积木块。每一个这样的“小方块”,就是我们通常所说的“颗粒”。

大家仔细看看内存条,上面焊接的一排排黑色的芯片,它们就是内存颗粒。再看看固态硬盘,拆开后那些堆叠在一起的、被散热片覆盖的芯片,很多也是闪存颗粒。这些颗粒,都是独立工作的基本单元。

从功能和结构上看:

为什么要把它们叫做“颗粒”,而不叫做“芯片”或者“电路”呢?这里面其实有更深层次的原因,跟它们的制造、设计和功能实现有关。

集成电路的生产流程: 内存和闪存芯片的制造是一个极其复杂的过程,涉及多道精密的工艺步骤。在一个大尺寸的晶圆(Wafer)上,会同时制造出成百上千个甚至更多个相同的集成电路。当晶圆制造完成后,会进行切割(Dicing),将大晶圆分割成一个个独立的芯片。这些被切割下来的独立芯片,就成了我们常说的“颗粒”。
独立的功能单元: 每一个内存颗粒或闪存颗粒,都是一个功能完整、可以独立工作的单元。比如,一个DRAM颗粒就包含了存储数据所需的DRAM单元、控制电路、地址译码器等。一个NAND Flash颗粒也包含了存储数据的NAND单元、控制器、ECC(错误校验)等。它们虽然协同工作,但在物理和逻辑上是独立的。
封装和连接: 这些切割好的芯片颗粒,需要进行封装,也就是给它们穿上“外衣”,并引出用于连接的引脚(Pin)或焊盘(Pad)。常见的封装方式有BGA(球栅阵列)和TSOP(薄型表面贴装)等。封装后的颗粒,才能方便地焊接在电路板上,与其他组件连接。
模块化设计: 内存条和固态硬盘之所以能够实现“模块化”的升级和替换,正是因为它们是由一个个独立的颗粒组成的。比如,一个32GB的内存条,可能是由8个8GB的内存颗粒组成的(这是简化说法,实际容量构成更复杂),或者是由16个4GB的内存颗粒组成。这样设计的好处是,生产商可以根据需求灵活地组合不同容量的颗粒,实现不同规格的产品。同时,当某些颗粒损坏时,也可能影响到整个模块的功能。

为什么“颗粒”这个词如此贴切?

数量感: 就像沙粒、米粒,它强调的是数量多、单个小。内存和闪存的存储密度非常高,一个小的芯片上就集成了数十亿甚至上百亿个晶体管,但从宏观上看,我们看到的仍然是“一颗颗”的独立芯片。
独立性: 颗粒是构成更大存储设备的“基本单位”或“构件”,它们各自独立完成信息存储和读取的功能。
易于理解: “颗粒”这个词本身就带有形象感,容易让普通人理解那些黑色的、印着厂商Logo的小方块是什么。

内存和闪存颗粒的区别(简单说):

虽然都叫“颗粒”,但内存(DRAM)和闪存(NAND Flash)的内部结构和工作原理是完全不同的:

内存颗粒(DRAM): 主要是通过电容来存储数据的。断电后数据会丢失,所以叫做“易失性存储”。它们速度快,常用于作为CPU的临时数据缓存。
闪存颗粒(NAND Flash): 主要是通过浮栅晶体管来存储数据的。断电后数据不会丢失,所以叫做“非易失性存储”。它们容量大,成本相对较低,但速度比内存慢,主要用于固态硬盘(SSD)、U盘、SD卡等。

总结来说, 将内存和闪存芯片称为“颗粒”,是因为它们在物理形态上是切割出来的独立小单元,在功能上是构成更大存储设备的“基本构件”,并且这种称呼生动形象,易于理解。这是一种从物理到功能再到大家接受度的综合体现。所以,下次你看到那些小小的黑盒子,称它们为“颗粒”,是再恰当不过了。

网友意见

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这涉及专业叫法chip 还是 die 没切割之前叫chip 切了之后就叫die 没封装前叫晶粒 封装后叫颗粒。不止存储芯片有这种叫法,其他MOS也有这么说的,但是存储领域用的多。

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