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美光近期發(fā)布一款通過(guò)太空認(rèn)證的 256Gb 單級(jí)單元（SLC）NAND 閃存，堪稱業(yè)內(nèi)同類型中密度最高的抗輻射產(chǎn)品。

美光新款太空級(jí) SLC NAND 閃存

這款全新存儲(chǔ)產(chǎn)品，是美光擴(kuò)充航天產(chǎn)品線后的首款力作。該產(chǎn)品線未來(lái)還將涵蓋更多適用于太空任務(wù)的 NAND、NOR 及 DRAM 解決方案。憑借此產(chǎn)品，美光成為首家能提供該密度級(jí)別太空認(rèn)證 NAND 的主流存儲(chǔ)制造商。

面向航天領(lǐng)域的 256Gb SLC NAND

美光這款 256Gb SLC NAND 閃存，專為嚴(yán)苛的軌道部署環(huán)境量身打造，集成多項(xiàng)特性以滿足極端環(huán)境與運(yùn)行的嚴(yán)苛要求。其采用成熟可靠的工藝節(jié)點(diǎn)制造，在實(shí)現(xiàn)高容量的同時(shí)，具備商用存儲(chǔ)產(chǎn)品中罕見(jiàn)的抗輻射性能。

該 NAND 閃存配備 8 位 I/O 總線，可同時(shí)支持異步與同步接口。在同步模式下，能達(dá)到時(shí)序模式 5，時(shí)鐘周期為 10ns DDR，每引腳數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá) 2 億次 / 秒。存儲(chǔ)性能參數(shù)方面，最大頁(yè)面讀取時(shí)間為 35μs，典型頁(yè)面編程時(shí)間為 350μs，典型塊擦除時(shí)間為 1.5ms。

抗輻射性能通過(guò)了美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）PEM-INST-001 二級(jí)認(rèn)證流程驗(yàn)證，包括低劑量率下的總電離劑量（TID）測(cè)試，以及符合 JEDEC JESD57 和 ASTM F1192 標(biāo)準(zhǔn)的單粒子效應(yīng)（SEE）測(cè)試。美光還驗(yàn)證了該器件在 - 55°C 至 + 125°C 區(qū)間歷經(jīng) 20 次溫度循環(huán)后的熱穩(wěn)定性；而在 85°C 下進(jìn)行的長(zhǎng)期老化測(cè)試，進(jìn)一步保障了其長(zhǎng)期運(yùn)行的穩(wěn)定性。

該產(chǎn)品采用 100 球有鉛 LBGA 封裝，尺寸為 12mm×18mm×1.4mm，并運(yùn)用聚酰亞胺工藝提升封裝的結(jié)構(gòu)完整性。

星載 NAND 的抗輻射設(shè)計(jì)

對(duì)于太空用存儲(chǔ)器件而言，抗輻射能力是不可或缺的核心設(shè)計(jì)要求。與地球電子設(shè)備受大氣層保護(hù)不同，太空電子設(shè)備長(zhǎng)期暴露于太陽(yáng)耀斑和宇宙射線的高能粒子中，這些粒子可能導(dǎo)致材料性能退化、電路功能紊亂。軌道環(huán)境中的 NAND 器件主要面臨兩大挑戰(zhàn)：總電離劑量（TID）和單粒子效應(yīng)（SEE）。

總電離劑量（TID）指電離輻射隨時(shí)間累積的能量沉積。在閃存中，這會(huì)逐漸改變晶體管閾值電壓，最終引發(fā)讀寫故障。工程師可通過(guò)優(yōu)化氧化層厚度和摻雜分布（經(jīng) MIL-STD-883 TM1019 Condition D 工藝驗(yàn)證），有效緩解總電離劑量的影響。

美光采用的驗(yàn)證測(cè)試流程

單粒子效應(yīng)（SEE）是指高能粒子直接撞擊半導(dǎo)體節(jié)點(diǎn)引發(fā)的效應(yīng)，可能導(dǎo)致瞬時(shí)位翻轉(zhuǎn)（軟錯(cuò)誤），嚴(yán)重時(shí)甚至造成永久性閂鎖。SLC 架構(gòu)在此方面優(yōu)勢(shì)顯著，其位單元結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，與多級(jí)單元相比，單個(gè)單元的脆弱性更低。通過(guò)單粒子效應(yīng)特性分析，工程師可精準(zhǔn)確定安全工作余量，并針對(duì)性地部署糾錯(cuò)方案。

為應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，企業(yè)需遵循嚴(yán)格的認(rèn)證流程，模擬軌道輻射環(huán)境、驗(yàn)證組件壽命，并為系統(tǒng)級(jí)防護(hù)策略提供依據(jù)。這些流程通常包括熱循環(huán)測(cè)試、動(dòng)態(tài)老化測(cè)試，以及長(zhǎng)達(dá)數(shù)月甚至一整年的全面輻射測(cè)試。

軌道上的大容量邊緣智能應(yīng)用

美光 256Gb SLC NAND 閃存，在太空存儲(chǔ)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破，將抗輻射性能與高數(shù)據(jù)吞吐量、高密度完美融合。目前，這款 256Gb SLC NAND 已面向航天客戶及系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商供貨。該公司計(jì)劃在未來(lái)一年，持續(xù)推出更多通過(guò)太空認(rèn)證的存儲(chǔ)與內(nèi)存解決方案。