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はんどうたい教室
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DRAM
技術
1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
量産
時期
   4M 16M 64M 256M 1G
製品
開発
レベル
4M
(1988)
16M 64M 256M 1G 4G 16G
搭載
素子数

900万個

3600万個  1.4億個 5.6億個     22.4億個
パターン
ルール
(加工寸法)
0.8μm 0.5

0.6μm
0.3

0.4μm
0.2

0.3μm
 
0.15

0.2μm
0.13μm 0.1μm
露光
方式
紫外線g線
(436nm)
紫外線i線
(365nm)
紫外線エキシマレーザ
(248nm)
紫外線エキシマレーザ
(193nm)
X線SOR
電子線直接描画
ウェハ
口径
6インチ 200mm
(8インチ)
300mm
(12インチ)

●デバイスの微細化技術(ICの技術予測);出所:社団法人日本電子機械工業「ICハンドブック(第7版)」

  電子部品 電子デバイス
輸出 輸入 輸出 輸入
韓   国 1,001 372 2,259 1,912
中   国 925 1,680 1,224 206
台   湾 1,079 268 3,109 1,395
香   港 1,402 77 3,563 403
タ   イ 660 365 1,592 363
シンガポール 1,907 230 3,522 764
マレーシア 597 209 1,990 604
E   U 3,204 179 3,755 934
U S A 4,753 572 6,493 6,634

●電子部品・電子デバイス主要国別輸出入実績;出所:大蔵省「貿易統計」 1998年(単位:億円)

製 品 名 使    用    用    途
エアコン 室内の温度、湿度をセンサーで感知し、体に感じる温度をマイコンが一定に保ちます。
自動車 エアバッグ、オートマチック(AT)、サスペンション、トラクションコントロール、アンチロックブレーキシステム(ABS)、ナビゲーション、電動パワーステアリング(EPS)など、様々な用途に使用されています。
産業用ロボット 車や電気製品を組み立てる複雑な動きをマイコンが制御します。
冷蔵庫 冷凍室、冷蔵庫、野菜室などそれぞれの部屋に応じた温度調整をマイコンが行います。
パソコン 大量のデータを高速に計算し、それぞれ命令、伝達など機能別に制御します。
CDプレーヤー 好きな順序で曲を演奏させたり、曲数や演奏時間を知ることができるのもマイコンの偉力です。
ゲーム機 コントローラから命令を受けて、大量のゲームデータを読み取り、画像情報をコントロールします。
電子ジャー マイコンが、お米の量に応じた炊き方のプログラムを決め加熱時間、加熱温度などを決定します。
携帯電話 メッセージや時計など、液晶で表示する機能の制御を行います。

●生活を豊かにするマイクロコンピュータ

RAM
SRAM DRAM
DRAMと違い、記憶した情報を保持するリフレッシュ(再書き込み)動作が不要なメモリです。集積度を上げるのは難しいが、消費電力が少なく、データを高速で書き込み・読み出すことができるといった特性があります。
中・低速タイプのSRAMは低消費電力という特性を生かして携帯電話、通信機器、コンピュータ周辺機器他、幅広く使用されています。また、高速品はパソコンのキャッシュメモリや通信ネットワーク機器のバッファメモリとして使用されています。
DRAMのメモリは、一つのMOSFETと一つのコンデンサでできています。MOSFETがスイッチの働きをして、選択されたコンデンサを充電したり、コンデンサから放電したりします。電荷を蓄えているかいないかによって1ビットの情報が決まります。
コンデンサに蓄えられた電荷は、少しずつ自然に漏れていく。そのためDRAMでは、記憶内容を読み出すたびに新しく充電しなければなりません。この動作はリフレッシュ(refresh)と呼ばれます。主にコンピュータやパソコン、ワークステーション、PCサーバーなどの記憶素子として用いられています。
EDO DRAM 拡張データ出力DRAM。データ出力時間を長くなるようにして、データ転送時間のサイクル時間を短縮化した高速(ハイバンド)DRAM。
シンクロナスDRAM シンクロナスDRAMは、入力クロックに同期して、データの読み出しと書き込みを連続して行うことができます。
ラムバスDRAM CPUとメモリの間で一秒間当たり1.6Gバイトのデータ転送が可能なDRAM。プロセッサのクロック周波数が数100MHzと高速化していることに合わせて、DRAMのデータ転送速度を上げて、システムの性能を向上しようというものです。
現在はグラフィックスのフレームバッファメモリとして使用されています。

〜マルチメディア時代を加速する〜「半導体メモリ」

用途別専用IC
カスタムIC ロジックIC アナログIC
特別な製品として開発するもので、服に例えればオーダーメイドのことです。 デジタル回路をつくるのに論理を実行する部分で1か0かの二つの数字しか扱わない回路で作られたものです。 テレビに画像を映し出したり、スピーカーから音を出すように電気信号(アナログ信号)を処理するのがアナログICです。
(用途)
●EWS、パソコンのMPU周辺IC
●モバイルコンピュータの表示制御用IC
(用途)
●デジタル衛星放送機器
●DVDプレーヤー
●プリンタやFAXの画像処理用IC、ナビゲーションや3Dグラフィックスの表示用コントローラIC
(用途)
●テレビ、オーディオ・カメラ用の自動焦点IC
●FM多重放送復調IC
●プラズマ/蛍光表示装置の駆動IC
●バッテリー用充電IC
●エアーバックやABS用IC
●画像認識IC

〜マルチメディア時代を加速する〜「用途別専用IC」

パワーデバイス
パワーIC
●トランジスタアレイ
[HVIC] High Voltage Integrated Circuit
従来の電圧範囲(〜50V)大きく上回る60Vを超える耐圧のICです。
従来のハイブリッドICではなければできなかった分野をモノシリックICで実現することにより、機器の小型・軽量化に貢献します。
(応用分野)
●PDPディスプレイ
●蛍光灯
中小電力パワーデバイス
●トライアック・サイリスタ・MOSFET・IGBT
[中小電力パワーデバイス]
FAやOA、家電製品などの電力制御、温度制御、駆動制御、点火制御など電気の制御を行う半導体で私達の身近な分野で活躍しています。
(応用分野)
●洗濯機 ●炊飯ジャー ●冷蔵庫
●CRT ●バッテリー ●SW電源
大電力パワーデバイス
●ダイオード・サイリスタ・GTOサイリスタ
[GCTサイリスタ] Gate Commutated Turn−off Thyristors
GCTサイリスタは、従来のGTOサイリスタとは異なった原理でターンオフさせる新型の大容量パワーデバイスです。
素子の直列接続、並列接続が容易に行え、更に高速・低損失を実現しているため、大容量のパワエレ装置などへ幅広い応用範囲が期待できます。
(応用分野)
●電力用
●工業用大容量インバータ
[HVIGBTモジュール]
High Voltage Insulated Gate Bipola Transister Modules
業界最大級の容量と絶縁耐圧をモジュールで実現したことにより、従来のGTOサイリスタを使用していた電力、電鉄工業の装置の小型・軽量化に貢献します。
(応用分野)
●車両インバータ ●工業用インバータ
●電力用
パワーモジュール
●ダイオードモジュール・サイリスタモジュール・トランジスタモジュール
■IGBTモジュール
[IPM] Intelligent Power Modules
IGBTモジュールをベースに各種保護回路や制御回路を組み込んだ半導体です。
このIPMを使用することで、周辺回路や保護回路の設計、検証が簡略化でき、開発工程の短縮、部品点数の削減など品質や信頼性の向上に大きく寄与します。
(応用分野)
●インバータ ●サーボモータ
●エアコン ●エレベータ ●UPS
[ASIPM] Application Specific Intelligent Power Modules
IPMをより高集積化、システム機能を内臓化したもので、小容量モータ制御分野の小型化、コストパフォーマンス化に貢献します。
(応用分野)
●インバータ
●サーボモータ

〜マルチメディア時代を加速する〜「パワーデバイス」

マイクロコンピュータ
4ビット 各製品の制御に使用される標準機能タイプ、サブコントローラやメインコントローラとして液晶パネルを駆動するLCDドライバ内臓タイプ、蛍光表時間を駆動するFLD回路内臓タイプ、外部から温度などを電圧情報として取り込み処理を行うA−D変換回路内臓タイプ、リモコン用各種搬送波を出力可能なリモコン用マイコンタイプ、電源電圧1.1Vの調停電圧で動作しバッテリ駆動のポータブル製品の制御に最適な低電圧マイコンタイプがあります。
8ビット 電子機器のシステム制御に開発されたCMOSシングルチップマイクロコンピュータです。システムの高機能化、小型化に貢献します。
16ビット [7700ファミリ](三菱電機さんのシリーズです。)
産業/民生機器の多機能・高速化に伴って開発された三菱オリジナル16ビットマイクロコンピュータです。
16ビット処理構成のCPUは、必要によって8ビットに切り替えられるユニークなものです。さらにCPU処理を高速に実行するための命令キューバッファとデータバッファを装備しています。また、16Mバイトの大容量プログラム/データメモリ空間をサポートして、大量のデータ処理を行うことが可能です。フラッシュメモリ内臓マイコンとしても先頭を走っています。
[M16ファミリ](同上)
ユーザーの立場から発想した新しい設計コンセプトの三菱オリジナルマイコンです。高性能な16ビットマイコンでありながら、C言語にも対応した高メモリ効率、低消費電力を実現、時代のニーズにあった不要輻射ノイズの低減とノイズ誤動作耐量の向上を図り、プログラム修正機能にも使用できるアドレス一致割り込みも内臓しています。
32ビット [M32Rファミリ](同上)
高性能機器組み込み用に開発された三菱オリジナルRISCマイコンです。内臓しているM32R CPUは、コンパクトなCPUコアでありながら高い性能を発揮します。この型は幅広いラインアップで、一般組み込み用途から、新しいデジタル情報家電まで、様々な分野におけるソリューションを提供します。

〜マルチメディア時代を加速する〜「マイクロコンピュータ」

『eRAM』とは、三菱電機さんが開発した大容量メモリとロジックを融合させたLSIの名称です。
(例)
●3D−RAM:ALUをはじめとする三次元画像処理に不可欠な機能をシングルチップ化。
●M32R/D:世界はじめて8MビットDRAMとロジックを1チップ化。

『eRAM』は、現在、32ビットマイコンと三次元画像処理用メモリの3D−RAMの2つの製品で展開されています。
DVD(デジタルビデオディスク)や携帯電話、ナビゲーションシステム、ペンコンピュータなど情報通信機器の小型軽量化・高性能化・低価格化などに貢献し、マルチメディアに新しい可能性を与えています。

「eRAM(embedded RAM)」って何?

※15年位前はエアコン・空調設備には4ビットマイコンが使用されていましたが、最近は8ビットが主流のようです。

MCP(マルチチップパッケージ)[フラッシュメモリ+SRAM]
MCP(マルチチップパッケージ)
大容量フラッシュメモリと低消費電力SRAMとを一つのパッケージに縦積みに封止し、実装面積を大幅に削減することができます。フラッシュメモリのBGO(バックグランドオペレーション)機能によるEEPROMの削除効果と、積層アセンブリ技術により、携帯機器のコスト、メモリ実装面積を大幅に削減します。
[S−MCP] Stacked Multi Chip Packageの略。16Mb FlashとSRAMを積層アセンブリ技術により同一パッケージに内臓。
[S−μMCP] Stacked Micro Multi Chip Packageの略。32Mb FlashとSRAMを積層アセンブリ技術により同一極小パッケージに内臓。
NVメモリ
フラッシュメモリ
電源を切っても記憶内容が消えない”不揮発性メモリ”(NVメモリ)です。記憶内容をブロック単位で消去することができます。
DiNOR(ダイノア)型 ランダムアクセスができ、携帯電話、携帯情報端末(PDA)のプログラム、データメモリに使われています。
書き込みと読み出しが同時に行えるBGO機能品が主流になり始めています。また低消費電力SRAMと積層アセンブリしたスタックドMCP(マルチチップパッケージ)が携帯電話に積極的に使われています。BGO機能とスタックドMCPにより機器の部品点数が減らせ、実装面積、コストを大幅に削減します。
AND(アンド)型 大容量化に適しており、シリアルアクセス可能です。このためメモリカード/PCカードやハンディターミナル等の外部記憶装置に応用できます。メモリカードは、デジタルスチルカメラ、デジタルムービー、ボイスレコーダー、携帯型音楽再生機器等に広く使われています。