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,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與顆粒製成,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 Apacer

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、溫度循環測試、開關機循環測試、震動與衝擊測試和持續可靠度測試等,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。

DRAM Module Apacer

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,宇瞻科技(Apacer)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、高可靠度與高耐用度的正工業級產品。