總是混淆商規、工規區別?從晶片等級看工業級記憶體模組差異與優勢

作者 | 發布日期 2019 年 07 月 29 日 14:14 | 分類 儲存設備 , 市場動態 , 晶片 follow us in feedly


隨著全球邁入 5G 時代,也意味了智慧物聯(AIoT)、自駕車與車聯網(IoV)應用願景將加速實現。為因應未來資料儲存、傳輸與運算需求不斷提升,資料中心、伺服器乃至邊緣運算裝置等工業級應用,屢被寄望將取代傳統行動裝置,成為記憶體產業最關鍵的成長動能。

即時資料的角色越來越重要,記憶體被賦予的責任也日漸重大,其於耐用度與可靠度的要求更隨之升高。於工業應用環境下誤用商規標準產品,可能導致記憶體高故障率與失效率,增加重要資料遺失與損毀的風險,甚至造成系統無預期停擺。至於工規與商規標準記憶體到底有哪些關鍵差異,會導致如此重大的影響,「DRAM IC 晶片等級」絕對是首先需要了解的議題。

從外觀辨識 DRAM IC 晶片等級

一般而言 DRAM IC 可分為四種等級,品質由高到低依序為:Major 原廠顆粒、eTT、uTT、次級品(Downgrade)。

  1. Major 原廠顆粒:由記憶體廠商生產製造,選用品質最佳晶圓(wafer),並通過原廠完整測試程序,IC 會打印製造商商標如:三星(Samsung)、美光(Micron)、SK 海力士(SK Hynix)等,使用者可清楚辨識該 IC 的規格與製造商,並享有保固服務。
  2. eTT(Effectively tested DRAM)僅經過一定有效性測試,但未完整測試的 DRAM 顆粒,品質低於原廠 Major 等級 DRAM,主要由下游記憶體模組廠商向原廠購入後,再蓋印自家商標 logo 對外銷售。
  3. uTT(Untested DRAM):指封裝後未經任何測試的 DRAM 顆粒,品質通常較有疑慮,同樣由下游記憶體模組廠商購入後蓋印自家商標 logo 對外銷售。
  4. 次級品(Downgrade):採用良率不佳的晶圓(wafer)與顆粒(die)製成,也參雜無法達到 Major 與 eTT 測試標準篩選下來的顆粒。此等級 IC 常出現嚴重相容性與高不良率情形,無法達到一般品質要求。

DRAM IC:記憶體可靠度的決定性要素

目前市面上的商規標準記憶體,多採用 eTT、uTT 甚至次級品(Downgrade)IC,常用於價格導向的消費性產品或低階應用。也由於這三種等級的 IC 都是透過後續加工後,才蓋印下游記憶體模組廠商商標,一般使用者難以從外觀辨識其所使用的是 eTT、uTT、次級品(Downgrade)中的哪一種,也增加了誤用企圖魚目混珠之劣質產品的風險。

至於高階工控市場、伺服器與資料中心等應用,因難以承擔記憶體品質不穩定可能產生的系統停擺風險,多採用以 Major 等級原廠 DRAM IC 製成的工業級記憶體模組;IC 上蓋印有原廠商標,即便成本較高,卻也能獲得最高的產品的品質與可靠度。另一方面,即便產品有異常,也可受到原廠維修、退換貨等保固條款保障,或送回原廠進行失效分析,找出問題發生的實際原因,以避免同樣問題重複發生。

加值技術、嚴苛測試、Fixed B.O.M.,工業級記憶體應用缺一不可

工規記憶體應用情境多元,或常被用於複雜且惡劣的環境之中,不僅需能承受極端氣溫變化,還要面對濕度、粉塵、環境汙染、震動和衝擊等外在環境挑戰。因此,工業級記憶體模組(DRAM modules)的加值技術應用,也成為其與通用商規記憶體產品最大的差異之一,如透過工規寬溫(-40 ~ +85°C)、30μ 鍍金、敷形塗料(Conformal Coating)、抗硫化與底部填充(Underfill)技術,進而有效提升產品可靠度與耐用度。

 另一方面,除 DRAM IC 需經原廠完整測試程序外,工業級記憶體模組還需通過一系列嚴苛測試或認證,以確保產品效能與穩定度,常見的測試如:高低溫測試(high/low temperature test)、溫度循環測試(temp. cycling test)、開關機循環測試(power cycling test)、震動與衝擊測試 (shock/vibration tests)和持續可靠度測試(ongoing reliability test)等,都可作為記憶體模組是否符合工規等級的判斷標準。

最後,消費級記憶體模組依不同的生產批次,於製造時採用的 IC 並不固定,常造成嚴重的相容性與品質穩定性問題。工控產品驗證與導入時間長,工業級記憶體模組可提供長期穩定供貨與固定元件保證(Fixed B.O.M.),有效減少重複驗證的時間與人力成本投入。

不同於消費性產品常以性價比為首要考量,工規產品從選料、生產、測試到品管,對於品質、可靠度與穩定度都有極高的要求。有鑑於使用者對工規、商規產品差異不甚了解,Apacer 宇瞻科技率業界之先,於 2019 年起啟用工業級產品識別「Apacer for Industrial」,從產品標籤著手,協助客戶依實際應用情境選擇最適合的 SSD 與記憶體產品,清楚辨識高品質、高可靠度、高耐用度的正工業級產品。

(首圖來源:宇瞻科技