LJgibbs · 2023年07月14日 · 北京市

[译文] DRAM Circuit Design: A Tutorial 前言与目录

译者的话

对日新月异的 DRAM 存储技术来说,本书成书于 2000 年左右,讨论的是非常早先和相对简单的技术。但是,较早,相对简单的技术可以方便我们学习 DRAM 技术的基础,另外,了解过去的技术并将其与最新技术对比,可以让我们了解 DRAM 技术发展的脉络,或许会为新的技术发展带来启迪。以上是译者翻译这本二十年前的古老技术书的原因。

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Preface //前言

从阿波罗登月计划中的存储(Memory)设备,到今天普通计算机中所使用的固态存储硬盘,在过去的 20 世纪中,存储扮演着一个重要但不显眼的角色。存储是那么不显眼是因为它们尽管在生活中不可或缺,但不是闪闪发亮,流光溢彩的角色,而一般只是被当作普通的商品。但是,存储是一项重要的科技,尤其是 CMOS DRAM 技术。DRAM 技术过去是,现在也是固态存储领域发展最重要的推动技术之一,尽管 DRAM 技术只是刚刚开始进入商用市场(指本书成书的 2000 年左右)。

存储市场的本质是,对更高容量和更低价格的追求,是技术发展最根本的驱动力。存储生产厂商为了生存,抛开长期发展过程中的其他变量不谈,必须竭尽全力地降低生产成本,来增长或者至少保持他们的市场份额。实现这一目标的一项方法是减小工艺的特征尺寸(Shrink technology),尤其是能够通过升级工艺,减少器件尺寸(process scaling),在一片晶圆上光刻尽可能多的芯片。不幸的是,所有的生产厂商都在追求这一目标,因此,谁能首先做到这一点成为了一场货真价实的 ”军备竞赛“。因此,发展最新的技术都面临着巨大的压力,比其他相关技术领域都大,而这都是存储市场竞争的结果。

虽然存储行业发展前沿技术十分辛苦,如果你不是这场竞赛的参与者,你可以愉快享受存储技术发展给生活带来的好处。但是你应该是从业者(不然也不会读本书),所以你唯一能做的就是努力向前,而我们正是为你和其他的从业者们写下了本书。

本书 DRAM Circuit Design: A Tutorial 的撰写目标是衔接起 CMOS 电路教科书对存储简单的介绍,和当今业界期刊和会议文集关于 DRAM 设计的最新文章。本书向读者介绍了 DRAM 的理论、历史以及系统化的 DRAM 电路介绍。各个章节的细节程度取决于具体的内容。大多数情况下,本书只会介绍各功能模块,并通过几个电路来加以说明。在熟悉了各个电路的目的和基本的工作方式后,读者可以自行阅读相关论文获得更深的了解。作者在附录中记录了一个论文的列表,以供读者查找感兴趣的论文。

本书第一章是 DRAM 设备简单的历史演化介绍,从最早的 1Kbit 设备到今天更现代化的 64Mbit 同步设备。本章为读者介绍了基本的 DRAM 工作方式,为后文更详细的讨论建立基础。第二章是 DRAM 存储阵列更详细的研究,包括用于访问存储的基本阵列电路。在第三章,讨论转入存储架构设计的问题,给出了一个设计示例,将目前已有的设计与一项创新的,stacked digitaline 架构进行比较。第四章在探索用于支持存储阵列访问的外设电路设计,包括列译码器和冗余设计。第五章对读者来说应该是有趣的一章,因为它讨论了各种电路,包括数据通路模块,地址通路模块以及同步电路。第六章则用于讨论 DRAM 设计中常用的电压转换电路,包括稳压器,参考电压源,Vpp/2 生成电路以及电压泵(Voltage pump)。本书最后的附录,给读者提供了来自各个会议和期刊的论文列表作为参考。

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Acknowledgements //声明

在此,我们感谢在过去三十多年完成诸多开创性工作的工程师,制造商和研究机构,你们的工作为本书奠定了基础。存储设计和其他需要努力付出的领域一样,新的知识总是构建于先前的知识之上。因此,我们还想对过去、现在和未来对这项工作有所贡献的人表示感谢。感谢美光科技对本书的高层次支持。特别地,我们想感谢美光科技对本书贡献良多的几位员工,包括花费了大量时间和精力构建和编辑本书手稿的 Mary Miller,以及 Jan Bissey 和其团队为本书提供的精彩和多种多样的 SEM (扫描电子显微镜)图片。

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原文:知乎
作者:LogicJitterGibbs

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