Как делают модули памяти: на примере GEIL / Процессоры и память

I. Wafer (вафли)

"Цены сперва продолжили свой бег вперед, взлетев с $5.6 за 256 Мбит DDR400 в первых числах апреля до $6.66 в его середине, затем столь же стремительно, без особых видимых фундаментальных причин ринулись назад, к началу мая зафиксировавшись на отметке в $5.35." (ITоги апреля `2004)

Часто приходится слышать недоуменный вопрос - "Что за цены такие странные и откуда они взялись". Все просто - это цены на произведенные "чипы", по которым компании производители конечных плашек их покупают у Samsung, Nanya, Infineon, Micron и т.д...

Цены указаны за уже порезанные и упакованные чипы, хотя, если кто-то из производителей так серьезно продвинут, что занимается собственными разработками, имеет необходимое оборудование, то им могут продать и просто блин - ну не один, конечно - партию. И возитесь себе с ними сколько душе угодно. Пилите, пакуйте, тестируйте...

Отнюдь не все чипы с блина в живом состоянии, и это необходимо учитывать. Более того, после каждой технологической операции, получаем еще некоторый процент погубленных изделий... это дело такое, тонкое.

Чипы - это не готовое изделие, а полуфабрикат. Чтобы довести его до ума и до прилавков, придется еще постараться. Вот этим и занимаются Transcend, Corsair, Kingston, GEIL, KingMax и т.д...

II. Изготовление модулей памяти

Компания GEIL (Golden Emperor International Ltd) любезно показала нам свое производство модулей, чем и спешим поделиться :-)

Здание с офисом GEIL

Очередной Тайпейский технопарк из десяти таких вот небоскрёбиков. GEIL занимает три офиса на трех разных этажах - в первом офисе директор, сейлзы, маркетинг и т.п:

Во втором - две производственные линии и море тестовых рабочих мест. Сам процесс производства и начинается и заканчивается - тестированием.

GEIL, собственно и поднялась как компания для оверклокеров, выпускающая весьма неординарную память DDR500/533/550, и было весьма любопытно глянуть, каким образом?

И сначала придется опять вернуться к блинам (или вафлям, кому как нравится). Наши, уже упомянутые счастливые обладатели литографических мощностей, не громоздят большой огород на пустом месте и отнюдь специально не выпускают, например, чип DDR266... Есть техпроцесс, есть технологии, есть линия - ок, вот что там выйдет на том конце, то и выйдет... Потестировали несколько готовых чипов из партии - помаркировали соответствующей частотой. ВСЁ.

Сейчас у индустрии есть три стандарта DDR - 266/333/400. Партия может оказаться весьма неудачной - идет как 266 по мусорной цене, окупить бы затраты. Удачная - идет как 400. Но технологии развиваются, процесс постоянно пытаются довести до ума, вылизать до последней запятой, ведь от этого зависит процент выхода годных чипов, а значит себестоимость изготовления каждого чипа. В итоге, совершенствуя технологии в борьбе за % годных чипов, попутно решается и вопрос качества получившегося кристалла. Для некоторых экземпляров частота 400 - детский лепет, но это наивысший принятый стандарт для DDR! И еще одна тонкая деталь, ATI нам случайно рассказала, что чипы в центре вафли - наиболее удачные, по краям - менее.

Вот мы и вернулись к цехам GEIL, где производство готовых модулей начинается с тестирования пришедших чипов и раскладкой их по подносам, помаркированным как 400/433/466/500/533/550, да еще и прибавить сюда разнообразие таймингов :-) Т.е. ребята сначала делают полную сортировку. Для тестирования чипов испульзуется муляж плашки памяти, где чипы вставляются в кроватки и полностью прогоняются на предмет изучения свойств каждого кристалла. Так определяются критические тайминги и частоты для каждого чипа.

Партия промаркирована, разложена по полочкам, определено точное количество чего будем изготавливать - можно заряжать линию, которая стоит тут же в трех метрах.

Вот всё, что попало в эту фотографию, и есть две производственных линии GEIL. Одна в рабочем состоянии, вторая (у которой возится сотрудник) - в процессе монтажа и наладки. Судя по тому, что GEIL должен начать промышленно выпускать свой DDR2 через два месяца, то эта линия, видимо, как раз для нее.

А вообще любопытно, мы тут за головы хватаемся и стоим буквально на ушах, когда приходят революции типа LGA775, Athlon64, DDR2, PCI-Ex, да еще не дай бог все хором и сразу... и что прикажете делать, когда есть новый присланный борд или видеокарта, а стартовать не на чем :-) Зато интересно! Скучать не дают :-)

Вот у них тоже самое, только еще страшней - ввел Intel два канала памяти как индустриальный стандарт - привет, добавилась новая операция - тестирование на двухканальную совместимость конкретных образцов, плюс необходимо полностью закупить новую тестовую лабораторию на новых мамках... И так всегда. Вводится DDR2 - отлично! Придется брать кредит и монтировать новую линию - иначе вылетишь из бизнеса в три секунды или придется все заказывать на стороне.

DDR2 от GEIL (семпл)

Старт линии начинается с ее подготовки. "А чего мы собственно сегодня делать будем?" Понятно, что любым сотрудникам, которые еще в своем уме, желательно повалять дурака, пока зарплата капает, но им не дает этого делать производственный ПЛАН:

Четко расписано, какая PCB, какая конфигурация памяти, сколько штук... Может, это и не план, может что-то другое, но суть одна - для каждой модели плашки нужна своя pcb-шка, коих тут лежат миллионы во всех углах:

Ноутбучные, серверные, десктопные, разных серий, цветов и многослойности...

В станки расставляют необходимые номиналы компонентов:

Ленты с детальками

Станкам выбирается нужная программа, стартуют, а дальше все происходит очень быстро, только успевай снимать:

Печатные платы заряжаются в вот такие боксы

Первый станок - наносим силикон

Три последовательных станка расставляют детали

Cтавим чипы памяти

Окончательная операция - пропекание (припайка)

10-ть стадий нагрева

Чтобы припой прихватил детали, необходима температура 270 градусов. Сразу же подать такое дело на плату с деталями - означает ее погубить. При нагреве, материалы расширяются, причем с различной скоростью, как нам известно из курса физики, оттого и 10 стадий постепенного нагрева. Сам процесс монтажа деталей не сильно отличается от того, что мы наблюдали при посещении производства IWILL. Все равно - потрясающе интересно.

На выходе с линии - готовые модули. Но это не конец, а только начало! Сначала изделие проходит визуальный контроль - все ли нормально, живы ли ножки, либо их оторвало при застывании припоя.

Если все нормально - модули идут на тестовый стенд:

Мне дали немного поработать тестером ;-)

Вот эта очаровательная девушка их и тестирует. Пытался выяснить зарплату - но она знает только китайский. Жаль, может быть работали бы вместе всю оставшуюся жизнь :-))

Если в модуле обнаруживается битый чип (высвечивается номер чипа) - то это еще не беда, сдуют грелкой и аккуратненько поставят новый обычным паяльником.

Я управлялся с паяльником всё свое сознательное детство и отрочество, ваяя приемники, передатчики, усилители и даже, под конец карьеры радиолюбителя - собрал компьютер начиная от травления pcb и заканчивания монтажом КР580ИК80А (господи, до сих пор этот чип помню, кстати, нагло слизан нашей тогдашней микроэлектронной промышленностью с чипа Intel методом последовательной шлифовки слоев - тогда еще это было возможно), но этот парень с паяльником меня реально поразил - ловкость рук фантастическая. Есть еще умельцы на земле китайской ;-)

А вот если битых чипов больше - то это уже проблема. Все же качество может весьма пострадать, если на модуле стоит пара-тройка чипов, которые необходимо заменить вручную. Короче, чип идет в отвал и у всех очень грустные лица...

И тут следующий прикол, ну, очень интересную информацию иногда узнаешь чисто случайно! Оказывается, существуют десятки компаний, которые за гроши выкупают подобную некондицию, доводят до ума и впаривают на недоразвитые рынки, типа нашего. В общем так, если в магазине вам предлагают чип, на котором нет стикера "изготовителя модуля" - то это и есть тот самый пресловутый noname. Я просто иногда в обморок падаю, когда кто-то из наших продавцов в прайс-листах называет не слишком известные в России компании - Noname. У нас таким образом в NONAME ходили PowerColor, GeCube, HIS(!!!!) Ничего себе нашли noname - это такие неслабые компании с громадными офисами, собственными лабораториями, производством и т.д...

Noname действительно есть и его много, особенно где-нибудь у нас в глубинке, где "ценой подешевле, числом побольше" - принцип выживания. Этим "гаражным перепаиванием" всяческого брака занимаются сотни компаний и вы никогда не увидите на их продукции своих лейблов. Их нет. Если на плашке памяти и стоят чипы Samsung, то это означает только одно - да, чипы испек, порезал и упаковал в керамику именно Samsung - и ничего более. Если на плашке нет стикера изготовителя, то я представляю глаза сотрудников Samsung, к которым вы прибежите с битой плашкой... Никакая пожизненная гарантия тут не действует. Будьте аккуратны - требуйте название реального изготовителя.

Стикер есть - все пучком

Возвращаемся к "тестированию готовой продукции". Если все предварительно отобранные чипы и работали на частоте, например 550Mhz, то это отнюдь не означает, что так заработает вся плашка. Соответственно, проводится тест на работоспособность в нужном диапазоне и, если все нормально, то вот тут то и производится процесс прошивания всей дефолтной информации для этой плашки, которую мы и наблюдаем в BIOS, запуская компьютер. Т.е., это самая последняя стадия производства - прошить частоту и тайминги.

Эти ребята держали в руках чипы, которые нормально работали и на частоте 650Mhz. Только их так мало, что анонсировать новую серию нет великого смысла. Но если хорошо попросить - то вам отберут за пару недель 32 штуки чипов по 32Mb, необходимых для изготовления двух плашек по 512MB именно с этими частотами. Правда, плашки окажутся золотыми ;)

И уж самое последнее - если плашка идет в комплекте "dual channel" - ее обязательно проверят на совместную работоспособность. Всякое бывает. Вроде и абсолютно одинаковые модули из одной партии - но не стартуют (раза три на моей практике подобное случалось). И производитель, продавая комплект, конечно же должен проверить работоспособность пары - что они и делают.

GEIL Dual Channel DDR550 1Gb (3-8-4-4)

Собственно - всё. Далее только упаковка, стикеры, раскладка по заказчикам и рассылка готовой продукции - что делается в третьем их офисе этого симатичного билдинга. Кстати, самый многолюдный отдел, но снимать там запретили - паковали OEM заказ от одного, ну, очень серьезного бренда, а это дело интимное :-)

Очень надеюсь, что читать было интересно и вы узнали много новой и полезной информации. А GEIL - отдельное наше спасибо! Отличные ребята!

P.S. Наконец, они поимели канал продаж в России - вездесущий Merlion, которого все тут называют по старинке - LC Group. Ждем GEIL в российской продаже :-)